KR102390169B1

KR102390169B1 - 순차적인 절삭팁을 가진 쐐기 형태의 블레이드가 부착된 밀링커터

Info

Publication number: KR102390169B1
Application number: KR1020180031198A
Authority: KR
Inventors: 최재웅; 서승규; 김종택
Original assignee: 이화다이아몬드공업 주식회사
Priority date: 2018-03-18
Filing date: 2018-03-18
Publication date: 2022-04-25
Also published as: KR20190109694A

Abstract

블레이드의 위치 변동이나 흔들림 등에 의한 가공불량을 차단하고, 피삭재를 절삭하는 과정에서 각각의 절삭팁에 가해지는 부하를 적절하게 분산하는 순차적인 절삭팁을 가진 쐐기 형태의 블레이드가 장착된 밀링커터를 제시한다. 그 커터는 카트리지 측면에 형성된 포켓에 장착되는 복수개의 블레이드를 포함하고, 블레이드는 포켓을 형성하는 면 중에서 적어도 2 이상의 면에 접촉하는 쐐기 형태이고 일면에 절삭팁이 고정되며, 카트리지의 중심에서 절삭팁간의 거리(L) 및 카트리지로부터 돌출된 절삭팁의 높이(H)는 카트리지의 측면 둘레를 따라 최초로 피삭재에 접촉하는 절삭팁을 기준으로 하여 점진적으로 증가한다.

Description

순차적인 절삭팁을 가진 쐐기 형태의 블레이드가 부착된 밀링커터{Milling cutter attached wedge type blade having sequential cutting tip}

본 발명은 밀링커터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 거리나 높이가 점증적으로 변화되도록 설정된 절삭팁을 가진 쐐기 형태의 블레이드가 장착된 밀링커터에 관한 것이다.

밀링커터는 원통 또는 원추형 몸체의 외주나 단면에 다수의 블레이드를 갖는 절삭공구이다. 밀링커터의 재질, 형상, 가공기술 등은 계속적으로 발전되고 있으며, 피삭재에 대한 가공 정밀도가 높아지고 생산능률이 향상되어, 밀링커터는 다양하고 광범위하게 응용되고 있다. 밀링커터의 블레이드는 포켓의 일면 또는 다면에 접촉하여 고정된다. 상기 일면은 포켓을 중심으로 상면 또는 측면 중의 어느 하나에 접촉하는 것이 대부분이다. 상기 다면의 경우, 포켓의 다면에 접촉하도록 삽입되어 체결하는 방식으로 카트리지에 고정되며, 예를 들어 포켓의 측면과 연결된 면인 정면에 체결된다. 포켓의 다면에 접촉되는 블레이드는 미국공개특허 제2014-0003872호 등에 상세하게 설명되어 있다.

한편, 밀링커터에 장착된 블레이드는 고속 회전에 따른 원심력에 의해 반경 외측 방향으로 가해지는 힘을 받는다. 이러한 원심력은 블레이드를 밀링커터의 포켓으로부터 밀어내려는 힘으로 작용되어 절삭팁의 이송 및 절삭 깊이에 영향을 주며, 포켓에서의 블레이드의 위치 변동을 야기한다. 또한, 블레이드는 피삭재를 가공하는 중에 발생하는 가공부하로 인한 블레이드의 흔들림을 초래하여 피삭재의 품질이 저하될 수 있다. 또한, 종래의 밀링커터의 블레이드는 카트리지의 중심으로부터 동일한 거리에 있고, 절삭팁은 동일한 높이로 각각의 블레이드에 장착된다. 이렇게 되면, 피삭재를 절삭하는 과정에서 발생하는 각각의 절삭팁에 가해지는 부하를 적절하게 분산할 수 없다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 블레이드의 위치 변동이나 흔들림 등에 의한 가공불량을 차단하고, 피삭재를 절삭하는 과정에서 각각의 절삭팁에 가해지는 부하를 적절하게 분산하는 순차적인 절삭팁을 가진 쐐기 형태의 블레이드가 장착된 밀링커터를 제공하는 데 있다.

본 발명의 순차적인 절삭팁을 가진 쐐기 형태의 블레이드가 장착된 밀링커터는 카트리지 및 상기 카트리지 측면에 형성된 포켓에 장착되는 복수개의 블레이드를 포함한다. 이때, 상기 블레이드는 상기 포켓을 형성하는 면 중에서 적어도 2 이상의 면에 접촉하는 쐐기 형태이고 일면에 절삭팁이 고정되며, 상기 카트리지의 중심에서 상기 절삭팁간의 거리 및 상기 카트리지로부터 돌출된 절삭팁의 높이는 상기 카트리지의 측면 둘레를 따라 최초로 피삭재에 접촉하는 절삭팁을 기준으로 하여 점진적으로 증가한다.

본 발명의 커터에 있어서, 상기 절삭팁의 높이 및 거리는 상기 황삭, 중삭 및 정삭으로 갈수록 점진적으로 커진다. 상기 절삭팁의 거리는 옵셋만큼씩 점진적으로 증가하고, 상기 옵셋은 모두 동일하거나 부분적으로 동일할 수 있다. 상기 절삭팁의 높이는 단차만큼씩 점진적으로 증가하고, 상기 단차는 모두 동일하거나 부분적으로 동일할 수 있다.

본 발명의 커터에 있어서, 상기 포켓은 적어도 양 측면 및 정면으로 이루어지고, 상기 블레이드는 상기 양 측면의 접촉각도는 90도보다 크고 180도보다 작을 수 있다. 상기 포켓은 적어도 양 측면 및 정면으로 이루어지고, 상기 블레이드는 상기 양 측면 및 상기 정면과 접촉할 수 있다. 상기 블레이드는 양 측면 사이에는 등마루가 존재하고, 상기 등마루는 상기 포켓의 양 측면 사이에 존재하는 정면과 갭(G)을 이룰 수 있다. 상기 포켓에서 상기 블레이드의 하부에는 상기 블레이드의 높이를 조절하는 높이 조절나사를 포함할 수 있다.

본 발명의 순차적인 절삭팁을 가진 쐐기 형태의 블레이드가 부착된 밀링커터에 의하면, 카트리지 중심과의 거리 및 돌출된 높이가 순차적으로 변화되는 절삭팁을 활용함으로써, 블레이드의 위치 변동이나 흔들림 등에 의한 가공불량을 차단하고, 피삭재를 절삭하는 과정에서 각각의 절삭팁에 가해지는 부하가 적절하게 분산된다. 또한, 절삭정도에 따라 절삭팁의 높이 및 거리를 달리할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 쐐기 형태의 블레이드가 장착된 밀링커터를 나타내는 사시도이다.
도 2은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 쐐기 형태의 블레이드가 장착된 밀링커터의 특성을 설명하기 위한 평면도이다.
도 4는 도 3의 절삭팁과 카트리지 중심간의 거리를 보여주는 그래프이다.
도 5는 도 3의 절삭팁의 높이를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명에 의한 밀링커터로 외경을 절삭하는 과정을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 7은 도 6의 밀링커터로 깊이를 절삭하는 과정을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.

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. 상부, 하부, 정면 등과 같이 위치를 지적하는 용어들은 도면에 나타낸 것과 관련될 뿐이다. 실제로, 블레이드는 임의의 선택적인 방향으로 사용될 있으며, 실제 사용할 때 공간적인 방향은 밀링커터의 방향 및 회전에 따라 변한다.

본 발명의 실시예는 카트리지 중심과의 거리 및 돌출된 높이가 순차적으로 변화되는 절삭팁을 활용함으로써, 블레이드의 위치 변동이나 흔들림 등에 의한 가공불량을 차단하고, 피삭재를 절삭하는 과정에서 각각의 절삭팁에 가해지는 부하를 적절하게 분산하는 밀링커터를 제시한다. 이를 위해, 카트리지 중심과의 거리 및 블레이드로부터 돌출된 높이가 순차적으로 변화되는 절삭팁을 구비한 밀링커터를 구체적으로 알아보고, 상기 밀링커터에 의하여 피삭재를 절삭하는 과정을 상세하게 설명하기로 한다. 여기서, 순차적인 절삭팁은 카트리지 중심과의 거리 및 블레이드로부터 돌출된 높이가 점진적으로 증가 또는 감소되는 것을 말한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 쐐기 형태의 블레이드가 장착된 밀링커터(100)를 나타내는 사시도이다. 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절단한 단면도이다. 여기서 제시된 밀링커터(100)의 구조는 본 발명의 범주 내에 다른 기능을 부가하는 요소들을 더 포함할 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 밀링커터(100)는 카트리지(cartridge, 10), 냉각모듈(20) 및 블레이드(30)를 포함하여 이루어진다. 카트리지(10)는 반경(R)의 원통형이며, 알루미늄, 티타늄 또는 강철과 같은 재질로 이루어진 카트리지 몸체(11)를 구성한다. 냉각모듈(20)은 나사 네크(21) 및 나사 네크(21)와 카트리지(10) 사이에 냉각수 유로(22)를 포함하며, 냉각수 유로(22)를 통하여 냉각수를 블레이드(30) 방향으로 공급한다. 냉각수를 공급하는 방식은 본 발명에서 제시한 것에 한정되지 않으며, 다양한 방식을 적용할 수 있다.

카트리지 측면(13)에는 원주를 따라서, 쐐기 형태의 블레이드(30)를 수용하여 고정하는 다수개의 포켓(12)이 존재한다. 포켓(12)은 적어도 3개의 면을 구비한다. 구체적으로, 카트리지 중심점(CP) 방향으로 갈수록 폭이 좁아지는 포켓의 양 측면(12a, 12c) 및 양 측면(12a, 12c) 사이에는 포켓의 정면(12b)을 구성한다. 여기서, 포켓의 정면(12b)이란, 카트리지(10)를 원주에서 중심점(CP)를 향해 바라보았을 때, 마주 보이는 면이다. 블레이드(30)는 포켓의 양 측면(12a, 12c)에 접촉하며, 정면(12b)과는 갭(G)만큼 이격된다. 이와 같이, 블레이드(30)가 포켓의 양 측면(12a, 12c)에 접촉되어 고정되는 방식을 포켓의 다면에 접촉되어 고정된다고 할 수 있다.

블레이드(30)는 부분적으로 카트리지(10)의 외부로 돌출되어 있으며, 블레이드 몸체(31) 및 체결나사(35)가 삽입되는 체결홀(34)을 포함한다. 블레이드 몸체(31)는 기둥 형태로, 포켓의 양 측면(12a, 12c)에 접촉하는 몸체의 양 측면(31a, 31c) 및 포켓의 정면(12b)을 바라보는 몸체의 등마루(ridge, 31b)를 포함한다. 몸체의 양 측면(31a, 31c)은 중심점(CP) 방향으로 갈수록 폭이 좁아지는 형태, 즉 테이퍼(taper)진 형태이다. 이에 따라, 블레이드(30)의 단면은 쐐기(wedge) 형태가 된다. 몸체의 양 측면(31a, 31c)이 테이퍼지어 있으면, 체결나사(35)로 블레이드(30)를 포켓(12)에 밀착시킬수록 몸체의 양 측면(31a, 31c)은 포켓의 양 측면(12a, 12c)에 보다 단단하게 밀착된다.

본 발명의 밀링커터(100)의 블레이드(30)는 테이퍼 방식으로 고정함으로써, 블레이드(30)의 위치 변동이나 흔들림에 의한 가공불량을 막을 수 있다. 구체적으로, 일반적인 밀링커터에 장착된 블레이드는 고속 회전에 따른 원심력에 의해 반경 외측 방향으로 가해지는 힘을 받는다. 이러한 원심력은 블레이드를 밀링커터의 포켓으로부터 밀어내려는 힘으로 작용되어 절삭팁의 이송 및 절삭 깊이에 영향을 주며, 포켓에서의 블레이드의 위치 변동을 야기한다. 또한, 블레이드는 피삭재를 가공하는 중에 발생하는 가공부하로 블레이드의 흔들림을 초래하여 피삭재의 품질이 저하될 수 있다.

본 발명의 실시예에 의한 블레이드(30)는 포켓(12)에 단단하게 고정되기 때문에, 종래의 밀링커터에서 발생하는 가공불량을 차단할 수 있다. 포켓의 양 측면(12a, 12b)는 접촉각도(θ)를 이룬다. 접촉각도(θ)는 본 발명의 실시예에 의한 밀링커터(100)의 크기, 피삭재의 종류, 절삭팁(32)의 형상 등을 고려하여 정해진다. 접촉각도(θ)는 90도보다 크고 180도보다 작은 범위 내에서 정해지는 것이 좋으며, 접촉각도(θ)가 커지면 블레이드의 양 측면(31a, 31c) 및 포켓의 양 측면(12a, 12c)의 접촉면적이 커지고, 작아지면 접촉면적이 작아진다. 상기 접촉면적은 블레이드(30)가 고정되는 힘의 균일한 분산을 유도하여, 블레이드(30)의 위치 변동이나 흔들림 등을 최소화하여 가공불량을 차단한다. 바람직하게는, 포켓의 양 측면(12a, 12c)와 정면(12b)로 이루어진 삼각형을 고려할 때, 상기 삼각형은 이등변삼각형이 좋다.

블레이드(30)는 상면에는 절삭팁(32)에 부착된다. 절삭팁(32)은 판(plate) 모양으로 끝 부분에는 다이아몬드와 같은 연마입자가 부착된 연마층이 있으며, 상기 상면에 나사(33) 등에 의해 접합된다. 경우에 따라, 절삭팁(32)는 나사(33)가 아닌 납땜이나 접착제로 블레이드(30)에 결합시킬 수 있다. 도시되지 않았지만, 절삭팁(32)은 블레이드(30)의 측면에 고정될 수 있다. 즉, 절삭팁(32)은 블레이드(30)의 일측에 부착된다고 할 수 있다. 추후에 상세하게 설명하겠지만, 카트리지(10)의 중심(CP)에서 절삭팁(32)의 거리(L) 및 절삭팁(32) 간의 높이(H)는 점진적으로 증감한다.

블레이드(30)를 포켓(12)에 고정하는 방법은 다음과 같다. 먼저, 블레이드(30)를 포켓(12)에 정렬하고, 체결나사(35)를 체결홀(34)에 삽입한다. 체결나사(35)를 사전에 정해진 정도만큼 돌려서 블레이드(30)를 포켓(12)에 장착한다. 이때, 포켓의 정면(12b) 및 블레이드의 등마루(31b) 사이의 갭(G)은 체결마진을 제공한다. 즉, 갭(G)는 블레이드(30)가 체결되는 과정에 발생하는 충격을 흡수하고, 보다 정밀한 장착이 이루어질 수 있도록 도와준다. 만일, 갭(G)이 없어서 블레이드의 등마루(31b)가 포켓의 정면(12b)에 닿은 경우, 체결나사(35)를 더 돌릴 수가 없어서 블레이드(30)의 정밀한 장착이 어렵다. 정면(12b)은 블레이드의 등마루(31b)와의 간격을 충분하게 유지하기 위하여 라운딩된 것이 바람직하다.

블레이드(30) 하부의 포켓(12)에는 블레이드(30)의 높이(H)를 조절하는 조절나사(40)이 장착될 공간이 포함된다. 여기서 높이(H)란 블레이드(30)가 카트리지(10)의 상부면으로부터 돌출되는 정도, 즉 절삭팁(32)의 높이(H)를 말한다. 높이 조절나사(40)에는 복수개의 조절홈(41)을 포함한다. 조절홈(41)에 스틱(stick)과 같은 도구를 삽입하고 조절나사(40)를 회전시키면, 블레이드(30)가 상하로 움직인다. 이와 같이, 블레이드(30)의 높이를 조절하는 방법은 공지된 것이므로, 여기서는 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 3은 본 발명에 의한 쐐기 형태의 블레이드가 장착된 밀링커터의 특성을 설명하기 위한 평면도이다. 도 4는 도 3의 절삭팁과 카트리지 중심간의 거리를 보여주는 그래프이다. 이때, 밀링커터는 도 1 및 도 2를 참조하기로 하며, 동일한 참조부호에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 밀링커터(100)에는 복수개의 블레이드(30)가 장착된다. 여기서는 10개의 블레이드(30)가 장착된 경우를 예로 들었다. 블레이드(30)의 개수는 밀링커터(100)의 크기, 피삭재의 종류 등에 따라 달라질 수 있다. 각각의 블레이드(30)에는 절삭팁(32)이 상면에 결합되어 있고, 각각의 절삭팁(32)과 카트리지 중심(CP)간의 거리는 각각 제1 내지 제10 길이(L1~L10)를 이룬다. 제1 내지 제10 길이(L1~L10)는 블레이드①으로부터 블레이드⑩까지 순차적으로 장착된 블레이드(30)에 탑재된 절삭팁(32)과 카트리지 중심(CP)와의 최단 거리를 말한다. 예를 들어, 블레이드⑤(30)의 절삭팁(32)과 카트리지 중심(CP)까지의 거리는 제5 길이(L5)이다. 이때, 블레이드①에는 피삭재에 최초로 접촉하는 절삭팁(32)이 있고, 블레이드⑩에는 최후에 접촉하는 절삭팁(32)이 장착된다.

도면에서는 제1 내지 제10 길이(L1~L10)의 거리의 기준을 카트리지 중심(CP)으로부터 절삭팁(32)의 최단 거리로 정하였다. 경우에 따라, 상기 기준을 절삭팁(32)의 중심으로 설정할 수 있으며, 상기 기준은 각각의 블레이드(①~⑩)에 동일하게 적용된다. 한편, 절삭팁(32)을 포함하여 블레이드(①~⑩) 및 포켓(12)의 크기 및 형상은 모두 동일하다. 카트리지 중심(CP)와 절삭팁(32)의 거리(L1~L10)는 카트리지 중심(CP)으로부터 포켓의 정면(12b)과의 거리로도 환산될 수 있다. 이렇게 되면, 카트리지(10)은 전체적으로 동일한 직경이 아닌 연속 소용돌이선인 스파이럴(spiral)과 같은 형상을 가진다.

본 발명의 실시예에 의한 제1 내지 제10 길이(L1~L10)의 거리는 제1 길이(L1)로부터 제10 길이(L10)로 갈수록 점진적으로 증가한다. 구체적으로, 제2 길이(L2)는 제1 길이(L1)보다 옵셋(a1)만큼 증가한다. 이와 같은 방식으로 제2 길이(L2)로부터 제10 길이(L10)까지는 옵셋(a2)으로부터 옵셋(a10)를 이루면서 증가한다. 이때, 제1 내지 제10 길이(L1~L10)에 의한 각각의 옵셋(a1~a10)은 모두 동일하거나, 부분적으로 동일하게 설정할 수 있다. 이러한 옵셋(a1~a10)의 설정은 본 발명의 밀링커터(100)의 절삭정도(예컨대, 황삭, 정삭), 절삭량, 피삭재의 종류 등을 고려하여 조절된다. 이때, 옵셋(a1~a10)는 제1 내지 제10 길이(L1~L10)의 거리가 증가하는 것을 반영한다. 즉, 상기 거리(L1~L10)들이 감소하는 옵셋은 없고, 모두 증가하는 옵셋을 가진다.

도 5는 도 3의 절삭팁의 높이를 나타내는 그래프이다. 이때, 밀링커터는 도 1 및 도 2를 참조하기로 하며, 동일한 참조부호에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 5에 의하면, 각각의 블레이드(30)에는 절삭팁(32)이 상면에 결합되어 있고, 각각의 절삭팁(32)은 카트리지 몸체(11)로부터 각각 제1 내지 제10 높이(H1~H10)를 이룬다. 이때, 절삭팁(32)을 포함하여 블레이드(①~⑩) 및 포켓(12)의 크기 및 형상은 모두 동일하므로, 제1 내지 제10 높이(H1~H10)는 높이 조절나사(40)에 의해 조절된다. 즉, 조절홈(41)에 스틱(stick)과 같은 도구를 삽입하고 조절나사(40)를 회전시키면, 블레이드(30)가 상하로 움직여서 높이를 조절한다.

본 발명의 실시예에 의한 제1 내지 제10 높이(H1~H10)는 제1 높이(H1)로부터 제10 높이(H10)로 갈수록 점진적으로 증가한다. 구체적으로, 제2 높이(H2)는 제1 높이(H1)보다 단차(b1)만큼 증가한다. 이와 같은 방식으로 제2 높이(H2)로부터 제10 높이(H10)까지는 단차(b2)으로부터 단차(b10)를 이루면서 증가한다. 이때, 제1 내지 제10 높이(H1~H10)에 의한 각각의 단차(b1~b10)은 모두 동일하거나, 부분적으로 동일하게 설정할 수 있다. 이러한 단차(b1~b10)의 설정은 본 발명의 밀링커터(100)의 절삭정도(예컨대, 황삭, 정삭), 절삭량, 피삭재의 종류 등을 고려하여 조절된다. 물론, 단차(b1~b10)는 제1 내지 제10 높이(H1~H10)가 증가하는 것을 반영한다. 즉, 상기 높이(H1~H10)들이 감소하는 단차는 없고, 모두 증가하는 단차를 가진다.

본 발명의 실시예에 의한 밀링커터(100)는 쐐기 형태의 블레이드(30)가 포켓(12)에 고정되어 포켓(12)의 다면에 접촉되어 블레이드(30)의 위치 변동이나 흔들림 등에 의한 가공불량을 차단한다. 또한, 카트리지(10)의 원주방향을 따라 순차적으로 장착된 블레이드(30)에 결합된 절삭팁(32)은 상기 원주방향에 따라 거리(L) 및 높이(H)가 점진적으로 증가한다. 이렇게 되면, 피삭재를 절삭하는 과정에서 각각의 절삭팁(32)에 가해지는 부하를 적절하게 분산한다. 만일, 상기 거리 및 높이가 동일하다면, 블레이드①에 가해지는 가공부하가 가장 커서, 블레이드①의 손상이 가장 먼저 일어난다. 하지만, 거리(L) 및 높이(H)를 점진적으로 증가시키면, 각각의 블레이드(①~⑩)에 가해지는 부하가 각각의 블레이드(①~⑩)에 적절하게 분산된다. 상기 가공부하의 분산은 앞에서 설명한 옵셋(a1~a10) 및 단차(b1~b10)을 조절하여 구현할 수 있다.

또한, 본 발명의 블레이드(①~⑩)는 절삭정도, 예컨대 황삭, 정삭에 따라, 거리(L) 및 높이(H)를 조절하여 포켓(12)에 장착할 수 있다. 예컨대, 블레이드(①~⑨)는 황삭용으로 설정하고, 블레이드(⑩)은 정삭용으로 활용할 수 있다. 이렇게 하면, 피삭재의 절삭을 위한 모든 형태의 절삭정도를 구현할 수 있다. 그리고, 각각의 블레이드(①~⑩)의 절삭팁(32)은 자유롭게 교체할 수 있으므로, 블레이드(①~⑩)의 거리(L) 및 높이(H)는 그대로 유지한 채, 절삭팁(32)을 교체할 수 있다. 이렇게 되면, 손상된 절삭팁(32)을 가진 블레이드를 교체하는 시간 및 비용을 절감할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 의한 밀링커터로 외경을 절삭하는 과정을 설명하기 위한 개략적인 도면이고, 도 7은 도 6의 밀링커터로 깊이를 절삭하는 과정을 설명하기 위한 개략적인 도면이다. 이때, 절삭팁(32)의 개수는 설명의 편의를 위하여 적절하게 설정하였다.

도 6에 의하면, 통상적으로 카트리지(10)가 10,000 rpm~20,000 rpm으로 회전하고, 이동속도(v)는 1~3mm/rpm로 이동한다. 카트리지(10)의 이동상태를 표현하기 위하여, 이동 전에는 카트리지[10(1)]라고 하고, 이동 후에는 카트리지[10(2)라고 한다. 이동속도(v)를 1.5mm/rpm이라고 한다면, 외경방향의 옵셋을 0.3mm/블레이드로 설정한다. 이렇게 되면, 블레이드(①)과 블레이드(⑩)의 총 옵셋은 3mm(0.3*10)이다. 가장 외측에 있는 블레이드(①)의 절삭팁(32)이 지나간 후, 블레이드(②)의 절삭팁(32)이 지나갈 때 0.15mm 이동한다. 그런데, 블레이드(①) 및 블레이드(②)의 절삭팁(32)의 옵셋이 0.3mm이므로 블레이드(②)의 절삭팁(32)은 외경 절삭작업은 하지 않는다. 이와 같은 방식으로, 블레이드(⑩)의 절삭팁(32)이 지나갈 때는 1.35mm만큼 이동한 상태이고, 블레이드(①)의 절삭팁(32)과 대비하여 옵셋이 2.7mm만큼 카트리지(10) 안쪽방향으로 들어가 있으므로 블레이드(②) 내지 블레이드(⑨)까지의 절삭팁(32)은 외경 절삭작업을 하지 않는다.

도 7에 의하면, 앞에서 설명한 외경 절삭작업을 하는 과정에서 블레이드(①~⑩)의 제1 내지 제10 높이(H1~H10)는 단차(b1~b10)로 점진적으로 증가한다. 즉, 절삭되는 깊이는 점차적으로 커진다. 도면에서는 절삭되는 깊이의 차이를 이동속도(v)를 고려하여 블레이드(①) 내지 블레이드(③)으로 도식화하여 개념적으로 나타내었다. 깊이 절삭하는 과정에서, 단차(b1~b10)로 점진적으로 증가해도 옵셋(a1~a10)에 의해 블레이드(①~⑩)의 블레이드 간에 간섭이 일어나지 않는다.

본 발명의 실시예에 의한 밀링커터의 절삭팁(32)은 순차적으로 변화하는 옵셋(a1~a10)과 함께 단차(b1~b10)를 가진다. 각각의 절삭팁(32)은 피삭재를 독립적으로 절삭하며, 이를 위해 특히 단차(b1~b10)는 높이 조절나사(40)를 활용하여 실질적으로 1~2㎛의 단위로 조절된다. 여기서, 독립적이란 각각 절삭팁(32)마다 절삭 깊이 등이 서로 다른 것을 말한다. 이러한, 단차(b1~b10)의 조절은 피삭재의 종류나 절삭조건 등에 따라 달라진다. 예컨대, 어떤 밀링커터(100)는 단차(b1~b10)를 10㎛ 단위로 하고, 어떤 밀링커터(100)는 100㎛ 단위로 할 수 있다. 그런데, 높이 조절나사(40)가 없으면, 피삭재의 종류나 절삭조건 등에 부합하도록 단차(b1~b10)를 조절할 수 없어서 항상 동일한 정도로 단차가 설정되기 때문에, 피삭재의 종류나 절삭조건 등에 적절하게 대처할 수 없다.

절삭팁(32)이 각각 독립적으로 절삭을 수행하므로, 절삭하는 과정에서 각각의 절삭팁(32)에 가해지는 부하는 거의 동일하도록 분산되어야 한다. 앞에서의 예를 들면, 블레이드(①~⑩)의 절삭팁(32)에 가해지는 부하가 균일한 것이다. 본 발명의 실시예에 의한 순차적으로 변화하는 단차(b1~b10)는 1~2㎛ 정밀도로 조절이 가능하므로 상기 부하를 균일하게 한다. 또한, 밀링커터(100)를 사용하는 중에 블레이드(①~⑩)의 절삭팁(32) 중의 하나가 파손되어 교체되는 경우, 본 발명의 실시예는 파손된 절삭팁(32)만 교체할 수 있고, 해당하는 단차를 높이 조절나사(40)로 손쉽게 조절할 수 있다.

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; 카트리지 11; 카트리지 몸체
12; 포켓 20; 냉각모듈
21; 나사 네크 22; 냉각수 유로
30; 블레이드 31; 블레이드 몸체
32; 절삭팁 34; 체결홀
35; 체결나사 40; 높이 조절나사
41; 조절홈
100; 밀링커터

Claims

카트리지; 및
상기 카트리지 측면에 형성된 포켓에 장착되는 복수개의 블레이드를 포함하고,
상기 블레이드는 상기 포켓을 형성하는 면 중에서 적어도 2 이상의 면에 접촉하는 쐐기 형태이고 일면에 절삭팁이 고정되며,
상기 카트리지의 중심에서 상기 절삭팁간의 거리 및 상기 카트리지로부터 돌출된 절삭팁의 높이는 상기 카트리지의 측면 둘레를 따라 가장 작은 높이인 제1 높이로부터 점진적으로 증가하는 것을 특징으로 순차적인 절삭팁을 가진 쐐기 형태의 블레이드가 부착된 밀링커터.
제1항에 있어서, 상기 절삭팁의 높이 및 거리는 황삭, 중삭 및 정삭으로 갈수록 점진적으로 커지는 것을 특징으로 하는 순차적인 절삭팁을 가진 쐐기 형태의 블레이드가 부착된 밀링커터.
제1항에 있어서, 상기 절삭팁의 거리는 옵셋만큼씩 점진적으로 증가하고, 상기 옵셋은 모두 동일한 것을 특징으로 하는 순차적인 절삭팁을 가진 쐐기 형태의 블레이드가 부착된 밀링커터.
제3항에 있어서, 상기 옵셋은 부분적으로 동일한 것을 특징으로 하는 순차적인 절삭팁을 가진 쐐기 형태의 블레이드가 부착된 밀링커터.
제1항에 있어서, 상기 절삭팁의 높이는 단차만큼씩 점진적으로 증가하고, 상기 단차는 모두 동일한 것을 특징으로 하는 순차적인 절삭팁을 가진 쐐기 형태의 블레이드가 부착된 밀링커터.
제5항에 있어서, 상기 단차는 부분적으로 동일한 것을 특징으로 하는 순차적인 절삭팁을 가진 쐐기 형태의 블레이드가 부착된 밀링커터.
제1항에 있어서, 상기 포켓은 적어도 양 측면 및 정면으로 이루어지고, 상기 블레이드는 상기 양 측면의 접촉각도는 90도보다 크고 180도보다 작은 것을 특징으로 하는 하는 순차적인 절삭팁을 가진 쐐기 형태의 블레이드가 부착된 밀링커터.
제1항에 있어서, 상기 포켓은 적어도 양 측면 및 정면으로 이루어지고, 상기 블레이드는 상기 양 측면 및 상기 정면과 접촉하는 것을 특징으로 하는 하는 순차적인 절삭팁을 가진 쐐기 형태의 블레이드가 부착된 밀링커터.
제1항에 있어서, 상기 블레이드는 양 측면 사이에는 등마루가 존재하고, 상기 등마루는 상기 포켓의 양 측면 사이에 존재하는 정면과 갭(G)을 이루는 것을 특징으로 하는 순차적인 절삭팁을 가진 쐐기 형태의 블레이드가 부착된 밀링커터.
제1항에 있어서, 상기 포켓에서 상기 블레이드의 하부에는 상기 블레이드의 높이를 조절하는 높이 조절나사를 포함하는 것을 특징으로 하는 순차적인 절삭팁을 가진 쐐기 형태의 블레이드가 부착된 밀링커터.