KR102463681B1 - 엔드밀 - Google Patents

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가부시키가이샤 몰디노
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Abstract

절삭날부에 복수의 개쉬(gash)를 형성함으로써 절삭면에 존재하는 절삭 부스러기를 절삭 부스러기 배출 홈에 유도하여 각 개쉬에서의 절삭 부스러기의 수용 능력을 높이고, 절삭 부스러기 배출성을 향상시킨다. 절삭날부(2)를 단면측에서 봤을 때의 반경 방향 외주측 단부로부터 반경 방향 중심 부근까지 연속하는 적어도 1개의 어미 바닥날(4a(4c))과, 반경 방향 외주측의 다른 단부로부터 반경 방향 중심측의 중도까지 연속하는 적어도 2개의 아들 바닥날(4b, 4d)로 바닥날을 구성하고, 아들 바닥날의 반경 방향 중심측 단부와 반경 방향 중심 부근까지를 잇는 선(제1 경계선(30a, 30b))으로부터 회전 방향 후방측의 어미 바닥날까지의 영역에 제1 개쉬(7a, 7b)를, 제1 개쉬의 회전 방향 후방측과 전방측에 제2 개쉬(8a, 8b)와 제3 개쉬(10a, 10b)를 각각 형성하고, 이들 전체 개쉬를 절삭날부(2)의 축 방향 반대측의 생크부(3)측을 향해 오목 곡면 형태로 형성한다.

Description

엔드밀
본 발명은 예를 들어, 스테인레스강 등과 같은 난삭재의 절삭 가공에 바람직한 엔드밀에 관한 것이다.
예를 들어, 스퀘어 엔드밀은 주로 금형 가공의 측면 절삭이나 홈 절삭 등에 사용되지만, 스테인레스강 등의 난삭재(피삭재)의 부품 가공에서는 절삭 부스러기가 날끝에 용착되기 쉽기 때문에, 공구의 수명이 짧아지는 경향이 있다. 이 점에서, 공구의 수명을 길게 하여, 스퀘어 엔드밀에는 가공 능률을 높이고, 가공 시간을 단축시키기 위한 기능을 갖도록 하는 것이 요청된다.
날끝에의 절삭 부스러기의 용착은 절삭날이 절삭한 직후의 절삭 부스러기가 절삭면에서 바로 배출되지 않는 점에도 기인하기 때문에, 절삭날 절삭면으로부터의 절삭 부스러기 배출성이 충분히 확보된다면 절삭 부스러기의 용착을 회피하는 것은 가능하다고 생각된다.
절삭날 절삭면으로부터의 절삭 부스러기 배출성을 양호하게 하는 수단으로서, 절삭면과 절삭 부스러기 배출 홈에 연속하는 개쉬(gash)를 구성하는 개쉬면을 복수개 형성함으로써 절삭면에 존재하는 절삭 부스러기를 절삭 부스러기 배출 홈으로 유도하는 방법이 있다(특허문헌 1 내지 5 참조).
특허문헌 1 내지 5에서는 어느 것이나 바닥날 절삭면과 함께, 바닥날 절삭면에 회전 방향 전방측으로 대향하는 복수의 개쉬면에서 개쉬를 구성하고, 또한 절삭 부스러기를 개쉬에서 절삭 부스러기 배출 홈으로 유도할 수 있도록, 바닥날 절삭면에 대향하는 복수의 개쉬면을 반경 방향 중심측에서 외주측에 걸쳐 공구 본체의 회전축에 가까운 각도로 경사지게 하고 있다.
일본 특허 공개 제2012-91306호 공보(청구항 1, 단락 0041~0042, 도 5) 일본 특허 공개 제2011-67928호 공보(청구항 2, 단락 0048, 도 8) 일본 특허 공개 제2006-110683호 공보(단락 0015~0032, 도 2~도 4) 일본 특허 공개 제2007-296588호 공보(청구항 1, 단락 0006, 도 1) 일본 특허 공개 제2006-15418호 공보(청구항 1, 단락 0016~0018, 도 1)
개쉬를 이용한 절삭 부스러기의 배출성에 착목하면, 개쉬 자체의 용적을 확보하는 것이 유효하다고 생각되지만, 특허문헌 1 내지 5 모두에 있어서도 개쉬면 자체는 평면이기 때문에, 개쉬의 용적을 늘리는 형태로는 되어 있지 않다. 게다가, 복수의 개쉬면을 공구 선단부측에서 생크부측에 걸쳐서 2단계로 경사지게 함으로써, 개쉬 자체가 공구 본체의 반경 방향 외주측을 향해 볼록한 다각형 형상으로 되어 있기 때문에, 개쉬의 용적을 크게 취하지 못하고 있다.
개쉬 자체가 볼록한 다각형 형상이라는 것은 공구 본체의 강성을 높이는 데는 기여하지만, 개쉬 자체의 용적을 벌지는(늘리지는) 않기 때문에, 복수의 개쉬면을 형성하는 것에 의한 절삭 부스러기 배출성 향상의 이점을 살리고 있지 못하다.
본 발명은 상기 배경으로부터, 절삭날부에 복수의 개쉬(개쉬면)를 형성함으로써 절삭면에 존재하는 절삭 부스러기를 절삭 부스러기 배출 홈으로 유도해서, 각 개쉬에서의 절삭 부스러기의 수용 능력을 높이고, 절삭 부스러기 배출성을 향상시키는 것을 가능하게 하는 엔드밀을 제안하는 것이다.
청구항 1에 기재된 발명의 엔드밀은 공구 본체의 축 방향 선단부측에, 반경 방향 중심측에서 외주측에 걸쳐 바닥날과, 이 바닥날에 연속하는 외주날을 갖는 절삭날부를 구비하고, 상기 바닥날이 상기 절삭날부를 축 방향의 단면측에서 봤을 때의 반경 방향 외주측 단부에서 반경 방향 중심 부근까지 연속하는 적어도 1개의 어미 바닥날과, 상기 절삭날부를 축 방향의 단면측에서 봤을 때의 반경 방향 외주측의 다른 단부에서 반경 방향 중심측의 중도까지 연속하는 적어도 2개의 아들 바닥날을 가지며,
상기 각 아들 바닥날의 반경 방향 중심측 단부와 반경 방향 중심 부근까지를 연결하는 선에서 회전 방향 후방측의 상기 각 어미 바닥날까지의 영역에 제1 개쉬가 형성되고, 이 제1 개쉬의 회전 방향 후방측과 회전 방향 전방측에 각각 제2 개쉬와 제3 개쉬가 형성되고, 이들 제1 개쉬와 제2 개쉬, 및 제3 개쉬는 상기 절삭날부를 축 방향의 단면측에서 봤을 때에, 상기 절삭날부의 축 방향 반대측의 생크부측을 향해 오목한 곡면 형태로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
어미 바닥날(4a(4c))은 도 2에 도시하는 바와 같이 절삭날부(2)를 축 방향의 단면측에서 봤을 때에, 바닥날의 반경 방향 중심측 단부가 공구 본체(엔드밀(1))의 회전축(O) 부근까지 도달하는 바닥날을 가리키고, 아들 바닥날(4b, 4d)은 바닥날의 반경 방향 중심측 단부가 회전축(O) 부근까지 도달하지 않는 바닥날을 가리킨다. 여기서, "회전축(O)부근까지 도달하는 바닥날(어미 바닥날(4a, 4c))의 반경 방향 중심측 단부"는 후술하는 "어미 바닥날(4a, 4c)의 개시점(기점)(a2, c2)"이고, "회전축(O) 부근까지 도달하지 않는 바닥날(4b, 4d)의 반경 방향 중심측 단부"는 "아들 바닥날(4b, 4d)의 개시점(기점)(b2, d2)"이다.
본 발명의 엔드밀(1)의 어미 바닥날(4a(4c))은 적어도 1개이고, 아들 바닥날(4b, 4d)은 적어도 2개인 점에서, 엔드밀(1)은 날의 개수로 말하면, 3매 이상의 날 형태가 된다. 도면에서는 어미 바닥날(4a, 4c)과, 아들 바닥날(4b, 4d)이 함께 2매 있는 4매 날의 스퀘어 엔드밀(1)에 관한 예를 도시하고 있다. "바닥날의 반경 방향 중심측 단부가 회전축 부근까지 도달하는"이란, 바닥날(어미 바닥날(4a, 4c))이 치젤 엣지(chisel edge)(35)와 교차할 때까지 반경 방향 외주측 단부에서 반경 방향 중심 부근까지 연속하는 것을 말한다.
아들 바닥날(4b, 4d)의 개시점(기점)을 특정하는 "반경 방향 외주측의 다른 단부(b2, d2)"는 어미 바닥날(4a, 4c)의 "반경 방향 외주측 단부" 이외의 단부를 가리키고 있지만, 어미 바닥날(4a, 4c)과 아들 바닥날(4b, 4d)은 함께 바닥날이고, 복수개의 바닥날은 공구 본체의 둘레 방향(회전 방향 R)으로 균등하게, 또는 거의 균등하게 배열된다. 이 점에서, 반경 방향 외주측 단부는 둘레 방향으로는 "어미 바닥날의 반경 방향 외주측 단부" 이외에서, 어미 바닥날(4a, 4c)과 함께 둘레 방향으로 균등하거나, 또는 거의 균등하게 배열하는 위치가 된다. "둘레 방향으로 균등"이란, 어미 바닥날(4a, 4c)과 아들 바닥날(4b, 4d)의 구별없이, 둘레 방향으로 인접하는 바닥날(4a, 4b(4b, 4c)), 또는 외주날(15a, 15b(15b, 15c))이 이루는 중심각이 일정한 것을 말하고, "둘레 방향으로 거의 균등"이란, 도 12에 도시하는 바와 같이, 둘레 방향으로 인접하는 바닥날, 또는 외주날이 이루는 중심각(α, β)이 일정하지 않은 것을 말한다.
청구항 1에 있어서, "오목한 곡면 형상으로 형성되는 제1 개쉬(7a, 7b)와 제2 개쉬(8a, 8b), 및 제3 개쉬(10a, 10b)"는 도 2에 나타낸, 절삭날부(2)의 단면(선단)측을 향한 각 개쉬의 표면을 가리킨다. "생크부측"은 공구 본체를 축 방향으로 봤을 때의 절삭날부(2)와는 반대측을 가리키고, "생크부측을 향해 오목한 곡면 형태"란, 각 개쉬의 표면이 절삭날부(2)를 축 방향의 단면측에서 봤을 때에, 생크부(3)측을 향해 오목하게 되어 있는 것을 말한다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 어미 바닥날(4a, 4c)의 반경 방향 중심측 단부(어미 바닥날(4a, 4c)의 개시점(a2, c2))는 공구 본체의 회전축(O) 부근에 위치하지만, 아들 바닥날(4b, 4d)의 반경 방향 중심측 단부(아들 바닥날(4b, 4d)의 개시점(b2, d2))는 회전축(O) 부근까지 도달하지 않는다. 이 아들 바닥날(4b, 4d)의 개시점(b2, d2)은 아들 바닥날(4b, 4d)의 회전 방향 후방측에 연속해서 형성되는 아들 바닥날 여유면(아들 바닥날 2번면(5b, 5d))을 구획하는 점이 된다.
아들 바닥날 여유면(아들 바닥날 2번면(5b, 5d))은 제1 개쉬(7a, 7b)의 반경 방향 외주측에 위치한다. "아들 바닥날 여유면"은 아들 바닥날(4b, 4d)의 회전 방향(R) 후방측에 연속해서 형성되는 아들 바닥날 2번면(5b, 5d)만을 가리키는 경우와, 아들 바닥날 2번면(5b, 5d)의 회전 방향 후방측에 연속해서 형성되는 아들 바닥날 3번면(6b, 6d)을 포함해서 가리키는 경우가 있다.
절삭날부(2)를 축 방향의 단면측에서 봤을 때, 아들 바닥날(4b, 4d)의 개시점(b2, d2)에서는 제1 개쉬(7a, 7b)의 회전 방향(R) 전방측의 경계선(제1 경계선(30a, 30b))이 연속한다. 이 경계선(제1 경계선(30a, 30b))은 일단 반경 방향 중심측을 향하여, 도중에 회전 방향 전방측의 제3 개쉬(10a, 10b)측으로 돌출하고 나서, 회전 방향 후방측의 제2 개쉬(8a, 8b)측으로 되돌아가서, 어미 바닥날(4a, 4c)의 반경 방향 중심측 단부인 개시점(a2, c2)까지 연속한다(청구항 3). 어미 바닥날(4a, 4c)은 이 개시점(a2, c2)에서 반경 방향 외주측을 향해 형성된다. 제1 경계선(30a, 30b)은 제1 개쉬(7a, 7b)와 제3 개쉬(10a, 10b)와의 경계선이다.
이와 같이 제1 개쉬(7a, 7b)와 제3 개쉬(10a, 10b)의 경계선(제1 경계선(30a, 30b)) 일부가 제3 개쉬(10a, 10b)측으로 돌출한 형태를 한 경우에는(청구항 3), 제1 개쉬(7a, 7b) 내에 존재하는 절삭 부스러기 일부가 직접, 제3 개쉬(10a, 10b) 내로 들어가기 쉬워지기 때문에, 제3 개쉬(10a, 10b)로의 절삭 부스러기의 유도 효과가 기대된다.
단, 특허문헌 2(도 3)와 같이, 제1 경계선(30a, 30b)이 아들 바닥날(4b, 4d)의 개시점(b2, d2)에서 직접, 제3 개쉬(10a, 10b)측으로 돌출한 형태를 한 경우, 절삭 부스러기의 제3 개쉬(10a, 10b)로의 유도 효과는 특히 높아진다고 할 수 있다. 반면, 제3 개쉬(10a, 10b)의 용적을 감소시키기 때문에, 아들 바닥날(4b, 4d)이 절삭하여, 제3 개쉬(10a, 10b)에 들어간 절삭 부스러기의 수용 능력을 저하시키고, 제3 개쉬(10a, 10b) 내에서의 절삭 부스러기의 정체를 유발시키기 쉬워지기도 한다.
그래서, 아들 바닥날(4b, 4d)의 개시점(b2, d2)에서의 제1 경계선(30a, 30b)이 일단 반경 방향 중심측을 향하고 나서, 제3 개쉬(10a, 10b)측으로 돌출하여 제2 개쉬(8a, 8b)측으로 되돌아감으로써(청구항 3), 제3 개쉬(10a, 10b)의 용적 감소에 미치는 영향을 저감시킬 수 있기 때문에, 제3 개쉬(10a, 10b)에서의 절삭 부스러기의 수용 능력을 특허문헌 2보다 높이는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 아들 바닥날(4b, 4d)이 절삭한 절삭 부스러기의 제3 개쉬(10a, 10b)에서의 수용 능력을 저하시키지 않고, 어느 정도 유지하면서도, 제1 개쉬(7a, 7b) 내의 절삭 부스러기의 제3 개쉬(10a, 10b)로의 유도 효과를 높이는 것이 가능해진다.
이 효과는 특히 제1 경계선(30a, 30b)이 절삭날부(2)의 단면측을 향해 볼록한 능선을 이루고 있을 경우(청구항 4), 또는 제3 개쉬(10a, 10b)의, 제1 경계선(30a, 30b) 이외의 면(표면)이 제1 경계선(30a, 30b)보다 오목해 있을 경우(청구항 6)에, 제1 개쉬(7a, 7b) 내의 절삭 부스러기가 제3 개쉬(10a, 10b) 내로 낙하하기 쉬워지기 때문에, 현저하게 발휘된다. "제1 경계선(30a, 30b)이 절삭날부(2)의 단면측을 향해 볼록한 능선을 이루는"이란, 절삭날부(2)를 단면측에서 봤을 때, 제1 경계선(30a, 30b)이 그것을 사이에 끼운 양측의 제3 개쉬(10a, 10b)와 제1 개쉬(7a, 7b)의 표면보다 상대적으로 단면측으로 돌출한 선을 이루고 있는 것을 말한다. 단, 제1 경계선(30a, 30b) 자체에 착목하면, 제1 경계선(30a, 30b) 자체는 절삭날부(2)의 단면측에서 봤을 때, 오목한 곡선을 그리고 있다.
아들 바닥날(4b, 4d)의 반경 방향 중심측 단부(아들 바닥날(4b, 4d)의 개시점(b2, d2))에서는 회전 방향 후방측에, 아들 바닥날 여유면(아들 바닥날 2번면(5b, 5d), 또는 아들 바닥날 2번면(5b, 5d) 및 아들 바닥날 3번면(6b, 6d))과 제1 개쉬(7a, 7b)와의 경계선인 제6 경계선(37a, 37b)이 연속한다. 이 점에서, 제1 개쉬(7a, 7b)는 "어미 바닥날(4a, 4c)의 절삭면(11a, 11c)의 반경 방향 중심 부근의 구간으로부터 회전 방향 전방측의, 아들 바닥날(4b, 4d)의 반경 방향 중심측 단부(b2, d2)를 포함하여, 각 아들 바닥날(4b, 4d)의 회전 방향 후방측에 연속하는 아들 바닥날 여유면까지의 영역에 형성된다"라고 환언할 수 있다.
제6 경계선(37a, 37b)과, 아들 바닥날 여유면(아들 바닥날 2번면(5b, 5d), 또는 아들 바닥날 3번면(6b, 6d))의 회전 방향 후방측 경계선(날홈(17a)과의 경계선)과의 교점(b3, d3)에서는 (어미 바닥날(4a, 4c)의) 절삭면(11a, 11c)을 향하고, 제1 개쉬(7a, 7b)와 제2 개쉬(8a, 8b)와의 경계선인 제2 경계선(31a, 31b)이 반경 방향 중심 부근까지 연속한다. 그 끝은 어미 바닥날(4a, 4c)에, 또는 절삭면(11a, 11c)에 연속한다. 제2 개쉬(8a, 8b)는 제2 경계선(31a, 31b)의 회전 방향 후방측에 어미 바닥날(4a, 4c)의 절삭면(11a, 11c)의 반경 방향 외주 부근 구간의, 날 홈(17a)과의 경계선(제3 경계선(32a, 32b))까지 형성된다.
이 점에서, 제2 개쉬(8a, 8b)는 "제1 개쉬(7a, 7b)의 회전 방향 후방측에서, 어미 바닥날 절삭면(11a, 11c)까지의 영역에, 또는 아들 바닥날 여유면(아들 바닥날 2번면(5b, 5d), 또는 아들 바닥날 3번면(6b, 6d))의 회전 방향 후방측의 (교점 (b3, d3)을 지나는) 경계선(제2 경계선(31a, 31b))에서 회전 방향 후방측의 어미 바닥날(4a, 4c), 또는 어미 바닥날 절삭면(11a, 11c)(제3 경계선(32a, 32b))까지의 영역에 형성된다"라고 바꿔 말할 수 있다. 또한, 제1 개쉬(7a, 7b)는 "아들 바닥날(4b, 4d)의 반경 방향 중심 부근의 단부(b2, d2)를 지나는 제1 경계선(30a, 30b)에서 아들 바닥날 여유면의 회전 방향 후방측의 (교점(b3, d3)을 지나는) 제2 경계선(31a, 31b)까지의 영역에 걸쳐 형성 된다"라고 바꿔 말할 수 있다.
제3 개쉬(10a, 10b)는 아들 바닥날(4b, 4d)의 반경 방향 중심 부근의 구간(아들 바닥날(4b, 4d)의 개시점(b2, d2)을 포함함)과 그에 연속하는 제1 경계선(30a, 30b)의 회전 방향 전방측에, 그 곁에 위치하는 어미 바닥날(4a, 4c)의 회전 방향 후방측에 연속하는 어미 바닥날 여유면(어미 바닥날 2번면(5a, 5c), 또는 어미 바닥날 3번면(6a, 6c))과의 경계선(제4 경계선(36a, 36b))까지 형성된다. 이 점에서, 제3 개쉬(10a, 10b)는 "아들 바닥날(4b, 4d)의 절삭면(11b, 11d)의 반경 방향 중심 부근의 구간부터 제1 개쉬(7a, 7b)의 회전 방향 전방측까지의 영역에, 또는 어미 바닥날 여유면의 제3 개쉬(10a, 10b)측 경계선(제4 경계선(36a, 36b))부터 회전 방향 후방측의 아들 바닥날(4b, 4d)과 제1 개쉬(7a, 7b)까지의 영역에 형성된다"라고 바꿔 말할 수 있다.
제2 개쉬(8a, 8b)는 제1 개쉬(7a, 7b)의 회전 방향 후방측에 위치하면서, 도 3에 나타내는 바와 같이 제1 개쉬(7a, 7b)와 함께 어미 바닥날 절삭면(11a, 11c)에 연속하도록 형성된다. 이 때문에, 제2 개쉬(8a, 8b)는 제1 개쉬(7a, 7b)와 함께 어미 바닥날(4a, 4c)의 능선, 또는 어미 바닥날 절삭면(11a, 11c)의 면을 따라 배치된다.
또한, 도시하는 바와 같이, 엔드밀이 어미 아들형의 4매 날일 경우, 절삭날부(2)를 축 방향의 단면측에서 봤을 때, 어미 바닥날(4a, 4c)에 아들 바닥날(4b, 4d)이 수직, 또는 그에 가까운 각도로 교차하는 형태가 된다. 이 때문에, 도 2에 도시하는 바와 같이, 제3 개쉬(10a, 10b)는 제1 개쉬(7a, 7b)의 회전 방향 전방측에 위치하면서, 어미 바닥날(4a, 4c), 또는 어미 바닥날 절삭면(11a, 11c)을 따라, 제2 개쉬(8a, 8b)와 함께, 제1 개쉬(7a, 7b)를 어미 바닥날(4a, 4c)의 능선 방향으로, 또는 반경 방향으로 사이에 끼우도록 배치된다.
결과적으로, 제3 개쉬(10a, 10b)와 제2 개쉬(8a, 8b)는 제1 개쉬(7a, 7b)를 어미 바닥날(4a, 4c)의 능선 방향으로 사이에 끼워, 어미 바닥날(4a, 4c)의 능선을 따라서 배열하는 형태가 된다(청구항 2). 청구항 2에서의 "어미 바닥날(4a, 4c)을 따라서"란, "어미 바닥날(4a, 4c)의 능선을 따라서"의 의미이다. 제2 개쉬(8a, 8b)와 제3 개쉬(10a, 10b)의 회전 방향 후방측에는 각각 날홈(절삭 부스러기 배출홈)(17a, 17b, 17c, 17d)이 연속된다.
제3 개쉬(10a, 10b)와 제2 개쉬(8a, 8b)가 제1 개쉬(7a, 7b)를 사이에 끼워 어미 바닥날(4a, 4c)의 능선을 따라 배열하고(청구항 2), 제3 개쉬(10a, 10b)와 제2 개쉬(8a, 8b)가 어미 바닥날(4a, 4c)의 능선을 따라 제1 개쉬(7a, 7b)의 양측에 위치함으로써, 어미 바닥날(4a, 4c)이 절삭하여, 제1 개쉬(7a, 7b)에 들어간 절삭 부스러기는 제2 개쉬(8a, 8b)와 제3 개쉬(10a, 10b)에 분산하려고 한다. 제2 개쉬(8a, 8b)와 제3 개쉬(10a, 10b)에 분산된 절삭 부스러기는 각각의 회전 방향 후방측에 연속하는 날홈(17d, 17b, 17a, 17c)으로 배출된다.
어미 바닥날(4a, 4c)이 절삭하여, 제2 개쉬(8b, 8a)에 들어간 절삭 부스러기는 그의 회전 방향 후방측에 연속하는 날홈(17d, 17b)으로 배출된다. 아들 바닥날(4b, 4d)이 절삭하여, 제3 개쉬(10a, 10b)에 들어간 절삭 부스러기는 그의 회전 방향 후방측에 연속하는 날홈(17d, 17b)으로 배출된다. 제1 개쉬(7a, 7b)와 제3 개쉬(10a, 10b)의 표면은 도 3, 도 4에 도시하는 바와 같이, 오목 곡면을 이룬 상태로, 회전 방향 후방측의 날홈(17b, 17a)으로 절삭 부스러기를 배출하기 위해 양 개쉬의 경계선(제1 경계선(30a, 30b))에서 각 개쉬의 회전 방향 후방측의 날홈(17b, 17a)에 걸쳐, 절삭날부(2)에서 생크부(3)를 향해 경사져 있다.
여기서, 제1 개쉬(7a, 7b)의 표면과 제3 개쉬(10a, 10b)의 표면 사이에 각별한 단차가 없다면, 제1 개쉬(7a, 7b)에 들어간 절삭 부스러기는 회전 방향 후방측에 형성된 제2 개쉬(8a, 8b)를 경유하여 그의 회전 방향 후방측 날홈(17b, 17d)으로 배출되도록 하는 경향이 강하다고 생각된다. 그래서, 제3 개쉬(10a, 10b)와 제1 개쉬(7a, 7b)와의 경계선(제1 경계선(30a, 30b))을 절삭날부(2)의 단면측을 향해 볼록한 능선을 이루도록 형성함으로써(청구항 4), 제1 개쉬(7a, 7b) 안으로 들어간 절삭 부스러기의 일부가 그대로 제3 개쉬(10a, 10b)까지 들어가기(떨어지기) 쉬워질 수 있다.
"제3 개쉬(10a, 10b)와 제1 개쉬(7a, 7b)와의 경계선(제1 경계선(30a, 30b))이 볼록한 능선을 이룬다"란, 경계선이 절삭날부(2)의 단면측을 향해 볼록 형태로 돌출하는 것이다. 이 것은 상기한 바와 같이 상대적으로는 "제3 개쉬(10a, 10b)의, 제1 개쉬(7a, 7b)와의 경계선(제1 경계선(30a, 30b)) 이외의 면(표면(오목 곡면))이 절삭날부(2)를 축 방향의 단면측에서 봤을 때, 제1 개쉬(7a, 7b)와의 경계선보다 깊고, 이 경계선보다 들어가 있다(안쪽에 위치한다)(청구항 6)라고 바꿔 말할 수 있다.
제3 개쉬(10a, 10b)의 면(오목 곡면)이 제1 개쉬(7a, 7b)와의 경계선(제1 경계선(30a, 30b))보다 깊고, 들어가 있음으로써, 제1 개쉬(7a, 7b) 내에 존재하는 절삭 부스러기의 일부가 제3 개쉬(10a, 10b) 안으로 들어가기(떨어지기) 쉬워지기 때문에, 제1 개쉬(7a, 7b)에 들어간 절삭 부스러기가 제2 개쉬(8a, 8b)와 제3 개쉬(10a, 10b)에 분산하려고 하는 경향이 강해진다. 그 결과, 제2 개쉬(8a, 8b)와 제3 개쉬(10a, 10b)의 어느 하나에 절삭 부스러기가 집중하여 정체되는 것이 회피된다.
제3 개쉬(10a, 10b)와 제1 개쉬(7a, 7b)와의 경계선(제1 경계선(30a, 30b))에서 봤을 때, 상기한 대로, 도 3에 도시하는 바와 같이 제1 개쉬(7a, 7b)의 면(표면)과 제3 개쉬(10a, 10b)의 면(표면)은 그 능선으로서의 경계선에서 각 개쉬의 회전 방향 후방측 날홈(17b, 17a)에 걸쳐, 절삭날부(2)에서 생크부(3)를 향해 경사져 있다. 이 결과로서, 제1 개쉬(7a, 7b) 내의 경계선(제1 경계선(30a, 30b)) 부근에 존재하는 절삭 부스러기는 회전 방향 전방측이면서도, 제3 개쉬(10a, 10b)로도 회전 방향 후방측의 제2 개쉬(8a, 8b)와 동등한 정도로 들어가기 쉬운 상황에 있기 때문에, 제1 개쉬(7a, 7b) 내의 절삭 부스러기는 제2 개쉬(8a, 8b)와 제3 개쉬(10a, 10b)에 분산되기 쉽게 되어 있다.
각 개쉬는 절삭 부스러기를 날홈(17a~17d)에 유도하는 작용을 갖는 점에서, 각 개쉬의 표면은 회전 방향 후방측을 향해 전체적으로 절삭날부(2)측에서 생크부(3)측으로 경사지기 때문에, 절삭날부(2)를 단면측에서 봤을 때에는 상대적으로 회전 방향 전방측 표면보다 후방측 표면이 깊어진다. 이 관계로, 절삭날부(2)를 단면측에서 봤을 때의 각 개쉬 표면의 깊이를 직접 비교할 수는 없지만, 인접하는 개쉬 간의 경계선과 개쉬 표면의 깊이의 상대적인 차에 의해, 제3 개쉬(10a, 10b) 표면이 제1 개쉬(7a, 7b)와의 경계선(제1 경계선(30a, 30b))보다 깊은 점에서, 경계선(제1 경계선(30a, 30b)) 위에 존재하는 절삭 부스러기의 제3 개쉬(10a, 10b)에의 낙하를 유발하기 쉬워지는 것을 말할 수 있다.
상기한 바와 같이 제1 개쉬(7a, 7b)와 제3 개쉬(10a, 10b)의 경계선(제1 경계선(30a, 30b)) 일부가 제3 개쉬(10a, 10b)측으로 돌출한 형태를 했을 경우(청구항 3), 제1 개쉬(7a, 7b) 내에 존재하는 절삭 부스러기의 제3 개쉬(10a, 10b)에의 유도 효과가 기대된다. 이 점에서, 청구항 4 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서 청구항 3의 요건이 만족된다면, 제1 개쉬(7a, 7b) 내에 존재하는 절삭 부스러기의 제3 개쉬(10a, 10b)에의 유도 효과가 현저해진다고 할 수 있다.
제1 개쉬(7a, 7b)에 들어간 절삭 부스러기가 제2 개쉬(8a, 8b)와 제3 개쉬(10a, 10b)에 분산되기 쉬워짐으로써, 제1 개쉬(7a, 7b), 또는 제2 개쉬(8a, 8b)에 절삭 부스러기가 집중해서 정체하는 경우가 생기기 어려워지고, 제1 개쉬(7a, 7b)에서는 날홈(17a~17d)으로 절삭 부스러기가 원활하게 배출되기 쉬워진다. 이 결과, 제1 개쉬(7a, 7b)로부터의 절삭 부스러기의 배출성이 향상되고, 절삭 부스러기의 정체에 기인하는 날끝에의 용착이 회피되기 쉬워지고, 공구 수명을 장기화하는 것이 가능해진다.
제2 개쉬(8a, 8b)는 제1 개쉬(7a, 7b) 안으로 들어간 절삭 부스러기를 받아들여, 회전 방향 후방측 날홈(17d, 17b)으로 유도하는 작용을 하기 때문에, 제2 개쉬(8a, 8b)와 제1 개쉬(7a, 7b)와의 경계선(제2 경계선(31a, 31b))을 절삭날부(2)의 단면측을 향해 볼록한 능선을 이루도록 형성하는 것, 즉 제2 개쉬(8a, 8b)의, 제1 개쉬(7a, 7b)와의 경계선(제2 경계선(31a, 31b)) 이외의 표면이 제1 개쉬(7a, 7b)와의 경계선보다 깊어지게 제2 개쉬(8a, 8b)를 형성하는 것이 합리적이다(청구항 5). 제2 경계선(31a, 31b)이 절삭날부(2)의 단면측을 향해 볼록한 능선을 이룸으로써, 제1 개쉬(7a, 7b)에서 제2 개쉬(8a, 8b) 안으로 들어간 절삭 부스러기 일부가 그대로 날홈(17d, 17b)까지 들어가기(떨어지기) 쉬워지는 것이 가능해진다.
"제2 경계선(31a, 31b)이 절삭날부(2)의 단면측을 향해 볼록한 능선을 이룬다"란, 절삭날부(2)를 단면측에서 봤을 때, 제2 경계선(31a, 31b)이 그것을 사이에 끼운 양측의 제1 개쉬(7a, 7b)와 제2 개쉬(8a, 8b)의 표면보다 상대적으로 단면측으로 돌출한 선을 이루고 있음을 말한다. 단, 제2 경계선(31a, 31b) 자체에 착목하면, 제2 경계선(31a, 31b) 자체는 절삭날부(2)의 단면측에서 봤을 때, 오목한 곡선을 그리고 있다.
또한, 절삭날부(2)를 축 방향의 단면측에서 봤을 때에, 제1 개쉬(7a, 7b), 제2 개쉬(8a, 8b), 제3 개쉬(10a, 10b)의 면(표면)이 생크부(3)측을 향해 오목한 곡면 형태로 형성되어 있음으로써(청구항 1), 면(표면)이 평탄한 경우보다 각 개쉬 자체의 용적이 커지기 때문에, 엔드밀에 복수의 개쉬(개쉬면)를 형성했을 때의 각 개쉬 내에서의 절삭 부스러기 수용 능력이 높아져 있다. 이 경우도 각 개쉬 내에서의 절삭 부스러기의 정체를 회피하고, 각 개쉬로부터 날홈(17a~17d)에의 배출 효율 향상에 기여하고 있기 때문에, 개쉬를 이용한 절삭 부스러기의 배출성능이 개선되고, 절삭 부스러기의 날끝에의 용착 가능성이 보다 저하된다.
본 발명에서는 상기한 바와 같이 아들 바닥날(4b, 4d)이 절삭한 절삭 부스러기가 일단 제3 개쉬(10a, 10b)에 들어가는 것을 상정하고 있다. 단, 제3 개쉬(10a, 10b)의 회전 방향 후방측에 연속하는 날홈(17a, 17c)과의 경계선(제5 경계선(34a, 34b))과 아들 바닥날(4b, 4d)의 반경 방향 중심측 단부(b2, d2)와의 관계에서, 반드시 상정한 대로 되지 않을 경우도 있을 수 있다.
그래서 제3 개쉬(10a, 10b)와 날홈(17a, 17c)과의 경계선(제5 경계선(34a, 34b))을 아들 바닥날(4b, 4d), 또는 아들 바닥날(4b, 4d)의 절삭면(11b, 11d)에 연속하게 하고, 절삭날부(2)를 축 방향의 단면측에서 봤을 때에 아들 바닥날(4b, 4d)의 반경 방향 중심측 단부(b2, d2)를, 제3 개쉬(10a, 10b)와 날홈(17c, 17d)과의 경계선(제5 경계선(34a, 34b))과, 아들 바닥날(4b, 4d), 또는 아들 바닥날 절삭면(11b, 11d)과의 교점(b4, d4)보다 반경 방향 중심측에 위치시킴으로써(청구항 7), 아들 바닥날(4b, 4d)이 절삭한 절삭 부스러기가 일단 제3 개쉬(10a, 10b)에 들어가는 상황을 발생시키기 쉬워진다.
이 경우, 도 2에 도시한 바와 같이, 아들 바닥날(4b, 4d)의 반경 방향 중심측 단부(b2, d2)가 제3 개쉬(10a, 10b)와 날홈(17a, 17c)과의 경계선(제5 경계선(34a, 34b))보다 반경 방향 중심측에 위치하고 있음으로써, 아들 바닥날(4b, 4d)과 제3 개쉬(10a, 10b)가 반경 방향으로 중복되기 때문에, 아들 바닥날(4b, 4d)이 절삭한 절삭 부스러기가 제3 개쉬(10a, 10b) 안으로 들어가기 쉬워진다. 아들 바닥날(4b, 4d)이 절삭한 절삭 부스러기의 반수는 제3 개쉬(10a, 10b)의 회전 방향 후방측에 연속하는 날홈(17a, 17c)에 직접 들어가지만, 절삭 부스러기가 날홈(17a, 17c)에 직접 들어가는 양과 제3 개쉬(10a, 10b)에 들어가는 양으로 분산함으로써, 날홈(17a, 17c)에서의 절삭 부스러기의 집중과 정체가 회피되고, 날끝에의 용착 가능성의 저하에 기여한다.
제1 개쉬(7a, 7b), 제2 개쉬(8a, 8b), 제3 개쉬(10a, 10b)의 각 면(표면)은 모두 절삭날부(2)를 단면측에서 봤을 때에, 생크부(3)측을 향해 오목한 곡면 형태로 형성되어 있기 때문에(청구항 1), 제1 개쉬(7a, 7b)와 제3 개쉬(10a, 10b)의 경계선(제1 경계선(30a, 30b))과, 제3 개쉬(10a, 10b)와 그의 회전 방향 전방측에 위치하는 어미 바닥날 여유면과의 경계선(제4 경계선(36a, 36b))은 절삭날부(2)의 단면측을 향해 볼록한 능선이 된다.
본 발명에서는 제1 경계선(30a, 30b)과 제4 경계선(36a, 36b)이 볼록한 능선이고, 이들 양쪽 경계선의 교점에는 제1 개쉬(7a, 7b)의 반경 방향 중심측을 구획하는 볼록한 능선인 어미 바닥날(4a, 4c)의 연장선(개시점(a2, c2)에서 연속하는 능선)이 교차한다. 이로 인해, 이들 3개의 볼록한 능선의 교점, 또는 교점을 포함하는 돌출부(z)는 도 11(b)에 나타내는 바와 같이 절삭날부(2)의 단면측을 향해 볼록하게 솟은 영역이 된다. 이 관계로, 엔드밀(1)이 파내기 가공을 할 때에, 돌출부(z)가 피삭재에 접촉하기 쉬워지기 때문에, 접촉에 의해 결손될 가능성이 생긴다.
그래서 제1 개쉬(7a, 7b)와 제3 개쉬(10a, 10b)와의 경계선(제1 경계선(30a, 30b))의 회전 방향 전방 부근, 또는 반경 방향 중심 부근의 단부에서, 그의 회전 방향 전방측에 위치하는 어미 바닥날(4a, 4c)의 회전 방향 후방측(어미 바닥날 2번면(5a, 5c))까지의 영역에 제4 개쉬(9a, 9b)를 형성하는 것이 생각된다(청구항 8). 이 경우, 도 11(a)에 나타내는 바와 같이, 절삭날부(2)의 단면측을 향해 볼록하게 솟은 돌출부(z)를 부재로 할 수 있기 때문에, 돌출부(z)가 피삭재에 접촉하는 것으로 인한 결손 가능성이 해소된다. "제1 개쉬(7a, 7b)와 제3 개쉬(10a, 10b)와의 경계선(제1 경계선(30a, 30b))의 회전 방향 전방 부근, 또는 반경 방향 중심 부근의 단부"는 제1 경계선(30a, 30b)과 제4 경계선(36a, 36b), 및 어미 바닥날(4a, 4c)에서의 연장선의 교점이고, "어미 바닥날(4a, 4c)의 회전 방향 후방측"은 어미 바닥날 여유면(어미 바닥날 2번면(5a, 5c), 또는 어미 바닥날 3번면(6a, 6c))의 제3 개쉬(10a, 10b)측(의 경계선)을 가리킨다.
또한, 제4 개쉬(9a, 9b)도 제1 내지 제3 개쉬와 마찬가지로 절삭날부(2)를 축 방향의 단면측에서 봤을 때에, 생크부(3)측을 향해서 오목한 곡면 형태로 형성한다면, 제4 개쉬(9a, 9b)에도 절삭 부스러기의 정체를 억제하는 기능을 가지게 할 수 있기 때문에, 제4 개쉬(9a, 9b)에서 절삭 부스러기가 날끝에 용착될 가능성도 저하된다.
아들 바닥날의 반경 방향 중심측 단부에서 반경 방향 중심 부근까지를 잇는 선부터 회전 방향 후방측의 어미 바닥날까지의 영역에 형성된 제1 개쉬와, 제1 개쉬의 회전 방향 후방측과 회전 방향 전방측에 형성된 제2 개쉬 및 제3 개쉬를 생크부측을 향해 오목한 곡면 형태로 형성되어 있다. 이로 인해, 엔드밀에 복수의 개쉬를 형성했을 때의 각 개쉬 자체의 용적을 크게 할 수 있고, 각 개쉬 내에서의 절삭 부스러기의 수용 능력을 높일 수 있다.
결과로서 각 개쉬 내에서의 절삭 부스러기의 정체가 회피되고, 각 개쉬로부터 날홈으로의 배출 효율이 향상되기 때문에, 절삭 부스러기의 날끝에의 용착 가능성을 저하시킬 수 있고, 공구 수명을 장기화하는 것이 가능해진다.
도 1은 바닥날이 4매일 경우의 스퀘어 엔드밀을 나타낸 측면도이다.
도 2는 도 1의 절삭날부측 단면을 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 2의 단면을 아들 바닥날의 반경 방향 외주측에서 봤을 때의 모습을 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 2의 단면을 어미 바닥날의 반경 방향 외주측에서 봤을 때의 모습을 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 2의 절삭날부 측면을 아들 바닥날의 반경 방향 외주측에서 봤을 때의 모습을 나타낸 측면도이다.
도 6은 도 2의 절삭날부 측면을 외주날의 반경 방향 외주측에서 봤을 때의 모습을 나타낸 측면도이다.
도 7은 도 5의 e-e선 단면도이다.
도 8은 도 5의 f-f선 단면도이다.
도 9는 도 2의 b-b선 단면도이다.
도 10은 도 2의 c-c선 단면도이다.
도 11(a)는 도 2의 d-d선 화살 표시도(사시도)이다.
도 11(b)는 제4 개쉬가 형성되어 있지 않은 경우의 도 2의 d-d선 화살 표시도(사시도)이다.
도 12는 도 1의 a-a선 단면도이다.
도 13은 도 7에서의 파선 원 부분의 확대도이다.
도 1, 도 2는 공구 본체의 축 방향 선단부측에, 반경 방향 중심측에서 외주측에 걸쳐 바닥날과 바닥날에 연속하는 외주날(15a~15d)을 갖는 절삭날부(2)를 구비한 엔드밀(1)의 제작 예를 나타낸다. 절삭날부(2)는 절삭날부(2)를 축 방향의 단면측에서 봤을 때, 반경 방향 외주측 단부에서 반경 방향 중심 부근까지 연속하는 적어도 1개의 어미 바닥날(4a, 4c)과, 절삭날부(2)를 축 방향의 단면측에서 봤을 때의 반경 방향 외주측의 다른 단부에서 반경 방향 중심측의 중도까지 연속하는 적어도 2개의 아들 바닥날(4b, 4d)을 갖는다.
도면에서는 바닥날이 2개의 어미 바닥날(4a, 4c)과 2개의 아들 바닥날(4b, 4d)로 이루어지는 4매 날의 예를 나타내고 있지만, 절삭날의 날수는 3 내지 8매가 타당하다. 절삭날의 날수가 2매 이하에서는 고능률 가공이 곤란하고, 9매 이상에서는 충분한 용적의 개쉬를 확보할 수 없기 때문에, 절삭 가공의 초기에 절삭 부스러기 막힘을 일으키기 쉬워진다.
본 발명의 엔드밀(1)이 대상으로 하는 고능률 가공이란, 절삭 부스러기 배출량(Qr)이 0.2xD2(D: 공구 지름)cm3/min 이상이 되도록 이송 속도(Vf), 축 방향 절삭깊이량(ap) 및 지름 방향 절삭깊이량(ae)의 조건을 설정한 가공을 의미한다. 절삭 부스러기 배출량(Qr)은 조건 식(1): Qr=(ap x ae)D x Vf/1000으로부터 구해진다. 예를 들어, D=10mm의 4날 스퀘어 엔드밀에서는 이송 속도(Vf)를 450mm/min, 축 방향 절삭깊이량(ap)을 1mm, 지름 방향 절삭깊이량(ae)을 0.5mm로 설정함으로써, 절삭 부스러기 배출량(Qr)은 22.5cm3/min이 되고, 0.2x102=20cm3/min 이상의 절삭 부스러기 배출량을 나타내어 고능률 가공 조건이 된다.
실용성 측면에서는 본 발명의 엔드밀(1)의 기재는 WC기초경합급, 세라믹 또는 고속도 강으로 형성되는 것이 바람직하다. 필요에 따라, 상기 기재의 절삭날부(2)의 표면에는 내마모성 경질 피막이 피복된다. 경질 피막으로서는 예를 들어, TiSiN, TiAlN, TiAlSiN, CrSiN, 또는 AlCrSiN 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 주기율표 4A, 5A, 6A족 금속의 Al, Si 및 B의 원소에서 선택되는 적어도 1종의 원소를 함유하는 질화물, 탄질화물 및 산질화물 중에서 선택되는 단층 피막 또는 2종 이상의 적층 피막을 3~5㎛의 두께로 피복하는 것이 바람직하다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 각 아들 바닥날(4b, 4d)의 반경 방향 중심측 단부(아들 바닥날(4b, 4d)의 개시점(b2, d2))에서 반경 방향 중심 부근까지를 잇는 선(제1 경계선(30a, 30b))에서 회전 방향 후방측의 각 어미 바닥날(4a, 4c)까지의 영역에는 제1 개쉬(7a, 7b)가 형성된다. 제1 개쉬(7a, 7b)의 회전 방향 후방측과 회전 방향 전방측에는 각각 제2 개쉬(8a, 8b)와 제3 개쉬(10a, 10b)가 형성된다. 제1 개쉬(7a, 7b)와 제2 개쉬(8a, 8b), 및 제3 개쉬(10a, 10b)는 절삭날부(2)를 축 방향의 단면측에서 봤을 때에, 생크부(3)측을 향해 오목한 곡면 형태로 형성된다.
도 2에 나타내는 각 어미 바닥날(4a, 4c)의 반경 방향 외주측 단부(a1, c1)에서는 도4에 나타내는 바와 같이 외주날(15a, 15c)이 연속하고, 각 아들 바닥날(4b, 4d)의 반경 방향 외주측 단부(b1, d1)에서는 도 3에 도시하는 바와 같이 외주날(15b, 15d)이 연속한다. 이하에서는 어미 바닥날(4a, 4c)의 반경 방향 외주측 단부와 외주날(15a, 15c)과의 교점을 연결점(a1, c1)이라 하고, 아들 바닥날(4b, 4d)의 반경 방향 외주측 단부와 외주날(15b, 15d)과의 교점을 연결점(b1, d1)이라고 한다.
절삭날부(2)를 축 방향의 단면측에서 봤을 때, 어미 바닥날(4a, 4c)은 도 2에 도시하는 바와 같이, 절삭날부(2)의 반경 방향 중심 부근의 어미 바닥날(4a, 4c)의 개시점(a2, c2)을 지나, 아들 바닥날(4b, 4d)에 연속한다. 어미 바닥날(4a, 4c)의 반경 방향 중심 부근(어미 바닥날(4a, 4c)의 개시점(a2, c2))에서 아들 바닥날(4b, 4d)까지 연속하는 선은 제1 개쉬(7a, 7b)와 제3 개쉬(10a, 10b)와의 경계선(제1 경계선(30a, 30b))이다.
어미 바닥날(4a, 4c)의 개시점(a2, c2)은 어미 바닥날(4a, 4c)과 치젤 엣지(35)와의 교점이며, 제1 경계선(30a, 30b)은 어미 바닥날(4a, 4c)의 개시점(a2, c2)에서 아들 바닥날(4b, 4d)의 반경 방향 중심측 단부(b2, d2)까지 연속하여 볼록한 능선을 이룬다. 제1 경계선(30a, 30b)이 볼록한 능선을 이룸으로써, 제1 경계선(30a, 30b)에서 구획되고, 상대적으로 날홈(17a, 17c)에 가까운 개쉬인 제3 개쉬(10a, 10b)는 제1 경계선(30a, 30b)보다 생크부(3)측으로 오목해지고(들어가고), 상대적으로 제1 개쉬(7a, 7b)보다 낮아져(깊어져) 있다.
그 결과, 제1 개쉬(7a, 7b) 내의 제1 경계선(30a, 30b) 부근에 존재하는 절삭 부스러기는 회전 방향 후방측의 제2 개쉬(8a, 8b)에 돌아서 들어가기 쉬움과 동시에, 회전 방향 전방측의 제3 개쉬(10a, 10b)에도 들어가기(떨어지기) 쉬운 상태에 있다. 이 때문에, 제1 개쉬(7a, 7b) 내의 절삭 부스러기는 제2 개쉬(8a, 8b)와 제3 개쉬(10a, 10b)에 분산되기 쉽다. 제1 개쉬(7a, 7b)의 표면(오목 곡면)도 제1 경계선(30a, 30b)보다 생크부(3)측으로 오목해지는 경우도 있다.
여기서, 절삭날부(2)를 축 방향의 단면측에서 봤을 때, 각 어미 바닥날(4a, 4c)의 연결점(a1, c1)과 절삭날부(2)의 반경 방향 중심인 회전축(O)을 잇는, 도 2에 파선으로 나타낸 직선과, 어미 바닥날(4a, 4c)이 그리는 직선이 이루는 각도(θａ、θｃ)는 0 내지 4°, 바람직하게는 0 내지 2°가 적절하다. 마찬가지로 각 아들 바닥날(4b, 4d)의 연결점(b1, d1)과 회전축(O)을 잇는, 파선으로 나타낸 직선과, 아들 바닥날(4b, 4d)이 그리는 직선이 이루는 각도(θｂ、θｄ)도 0 내지 4°, 바람직하게는 0 내지 2°가 적절하다. θａ~θｄ가 0° 미만(음각)이면, 날끝의 강성이 저하되고, 4°를 초과하면, 개쉬의 형성이 어려워지게 된다.
각 어미 바닥날(4a, 4c)의 회전 방향 후방측에는 어미 바닥날 여유면으로서의 어미 바닥날 2번면(5a, 5c)이 연속해서 형성되고, 각 아들 바닥날(4b, 4d)의 회전 방향 후방측에는 아들 바닥날 여유면으로서의 아들 바닥날 2번면(5b, 5d)이 연속해서 형성된다. 이들 어미 바닥날 2번면(5a, 5c), 아들 바닥날 2번면(5b, 5d)의 회전 방향 후방측에는 날홈(17a~17d)이 연속하는 경우도 있지만, 도면에서는 어미 바닥날 2번면(5a, 5c)과 아들 바닥날 2번면(5b, 5d)에서 날홈(17a~17d)에의 이행이 단계적으로 되도록, 각 어미 바닥날 2번면(5a, 5c)의 회전 방향 후방측에 연속해서 어미 바닥날 3번면(6a, 6c)을 형성하고, 아들 바닥날 2번면(5b, 5d)의 회전 방향 후방측에 연속해서 아들 바닥날 3번면(6b, 6d)을 형성하고 있다.
어미 바닥날 여유면(어미 바닥날 2번면(5a, 5c)과 어미 바닥날 3번면(6a, 6c))과 제3 개쉬(10a, 10b)와의 경계선(제4 경계선(36a, 36b))은 절삭날부(2)의 단면측을 향해 볼록한 능선을 이루고, 반경 방향 중심 부근(후술하는 제4 개쉬(9a, 9b))을 경유하여 제1 경계선(30a, 30b)에 연속하고, 동일 위치에서 분기하여 어미 바닥날(4a, 4c)의 연장선에도 연속한다. 제4 경계선(36a, 36b)이 볼록한 능선을 이룸으로써, 제4 경계선(36a, 36b)에서 구획되는 개쉬인 제3 개쉬(10a, 10b)는 제4 경계선(36a, 36b)보다 생크부(3)측으로 오목해져(들어가) 있다.
각 외주날(15a~15d)의 회전 방향 후방측에는 도 3, 도 4에 도시하는 바와 같이, 외주날 여유면으로서의 외주날 2번면(16a~16d)이 연속해서 형성되고, 그의 회전 방향 후방측에 날홈(17a~17d)이 존재한다. 날홈(17a~17d)은 각 외주날 2번면(16a~16d)과 각각의 회전 방향 후방측에 인접하는 외주날(15b~15a)과의 사이에 형성된다. 각 외주날(15a~15d)의 회전 방향 전방측에는 도 12에 도시하는 바와 같이 외주날 절삭면(20a~20d)이 형성된다. 이 외주날 절삭면(20a~20d)은 도 3, 도 4에 도시하는 바와 같이, 각자가 면하는 날홈(17d~17a)을 구성하거나, 또는 날홈(17d~17a)에 연속하기 때문에, 날홈(17d~17a)과의 사이에는 반드시 명확한 경계선은 표시되지 않는다. 도 4에서는 날홈(17d)과 외주날 절삭면(20a)과의 경계선을 파선으로 나타내고 있지만, 이 곳의 파선이 반드시 보인다는 것은 아니다.
외주날 2번면(16a(~16d))은 상세하게는 도 7에서의 파선 원 부분의 확대도인 도 13에 나타내는 바와 같이 외주날(15a(~15d))에서 회전 방향 후방측으로, 둘레 방향으로 미소한 폭(K)을 갖는 미소 2번면(16a1(~16d1))과, 그의 후방에서 날홈(17a(~17d))까지 연속하고, 회전 방향 후방측에 걸쳐 피삭재로부터의 거리가 확대하는 주 2번면(16a2(~16d2))으로 구분된다. 여기서, 도 12에 나타내는 회전축(O)과 외주날(15a(~15d))을 잇는 직선에 수직한, 도 13에 일점쇄선으로 나타낸 직선과, 외주날(15a(~15d))에서의 미소 2번면(16a1(~16d1))의 접선이 이루는 각도를 η, 주 2번면(16a2(~16d2))의 접선이 이루는 각도를 λ라고 하면, 기준으로서는 3.5°≤η≤5.0°,8°≤λ≤15° 정도가 타당하다. 미소 2번면(16a1(~16d1))과 주 2번면(16a2(~16d2))은 평면일 경우와 반경 방향 외주측으로 볼록한 곡면일 경우가 있다.
도 3, 도 4에 도시하는 바와 같이, 어미 바닥날(4a, 4c)의 회전 방향 전방측과 아들 바닥날(4b, 4d)의 회전 방향 전방측에는 각각 어미 바닥날 절삭면(11a, 11c), 아들 바닥날 절삭면(11b, 11d)이 형성된다. 어미 바닥날 절삭면(11a, 11c)의 회전 방향 전방측에는 도 3에 도시하는 바와 같이, 제1 개쉬(7b, 7a)와 제2 개쉬(8b, 8a)가 연속하고, 아들 바닥날 절삭면(11b, 11d)의 회전 방향 전방측에는 도 4에 도시하는 바와 같이, 제3 개쉬(10b, 10a)가 연속한다. 어미 바닥날(4a, 4c)은 반경 방향 중심 부근(개시점(a2, c2))을 지나는 점에서, 어미 바닥날 절삭면(11a, 11c)은 반경 방향 중심 부근의 구간에 있어서 제1 개쉬(7b, 7a)에 연속하고, 외주 부근의 구간에 있어서 제2 개쉬(8b, 8a)에 연속한다.
도 3에서는 어미 바닥날 절삭면(11a, 11c)의 반경 방향 중심 부근의 구간과 제1 개쉬(7b, 7a)가 연속한 오목 곡면을 이루고 있다. 이에 대해, 어미 바닥날 절삭면(11a, 11c)의 반경 방향 외주 부근의 구간과 제2 개쉬(8b, 8a)가 불연속인 오목 곡면을 이루고, 양 면간에 명확한 경계선이 표시되어 있지만, 어미 바닥날 절삭면(11a, 11c)과 양 개쉬는 연속한 곡면을 이루는 경우와 불연속인 곡면을 이루는 경우가 있다. 도 3에서는 어미 바닥날 절삭면(11a, 11c)과 제1 개쉬(7b, 7a)의, 명확하게 나타나지 않는 가상 경계선(110)을 파선으로 나타내고 있다. 도 4에서는 아들 바닥날 절삭면(11b, 11d)과 제3 개쉬(10b, 10a)가 불연속인 오목 곡면을 이루고 있지만, 양 면은 연속한 곡면을 이루는 경우도 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이 아들 바닥날(4b, 4d)의 반경 방향 중심측 단부(b2, d2)에서는 제1 경계선(30a, 30b)이 일단 반경 방향 중심측을 향해 직선 형태로 연속한 후, 도중에 회전 방향 전방측의 제3 개쉬(10a, 10b)측으로 돌출하고 나서 제2 개쉬(8a, 8b)측으로 되돌아가는 굴곡진 곡선을 그린다. 제3 개쉬(10a, 10b)측을 향한 제1 경계선(30a, 30b)은 후술하는 제4 개쉬(9a, 9b)를 경유하여, 치젤 엣지(35)와 교차하는 점(c2, a2)을 통과하여 어미 바닥날(4c, 4a)에 연속한다.
아들 바닥날(4b, 4d)의 개시점(b2, d2)을 기점으로 하는 제1 경계선(30a, 30b)은 일단 반경 방향 중심측을 향해 직선을 그림으로써, 개시점(b2, d2)에서 직접 회전 방향 전방측으로 돌출하는 경우보다, 제3 개쉬(10a, 10b) 내에서의 절삭 부스러기의 수용 능력 저하를 회피하고 있다. 또한, 제1 경계선(30a, 30b)은 직선의 반경 방향 중심측의 점에서, 회전 방향 전방측으로 돌출한 후에, 어미 바닥날(4c, 4a)의 개시점(a2, c2)에 이어지는 굴곡진 곡선을 그림으로써, 제1 개쉬(7a, 7b) 내에 있는 절삭 부스러기의 제3 개쉬(10a, 10b)에의 유도 효과를 높이는 것도 가능하게 하고 있다.
아들 바닥날(4b, 4d)의 반경 방향 중심측 단부(b2, d2)에서는 또한, 회전 방향 후방측으로 아들 바닥날 여유면(아들 바닥날 2번면(5b, 5d) 및 아들 바닥날 3번면(6b, 6d))과 제1 개쉬(7b, 7a)를 구획하고, 볼록한 능선을 이루는 제6 경계선(37a, 37b)이 연속한다. 이 제6 경계선(37a, 37b)은 아들 바닥날 여유면(아들 바닥날 3번면(6b, 6d))과 그의 회전 방향 후방측의 날홈(17b, 17d)과의 경계선과 교점(b3, d3)에 있어서 교차하고, 이 교점(b3, d3)에는 후술하는 제2 경계선(31a, 31b)과 제3 경계선(32a, 32b)이 교차한다.
제6 경계선(37a, 37b)의 날홈(17b, 17d) 부근의 교점(b3, d3)에는 제1 개쉬(7a, 7b)와 제2 개쉬(8b, 8a)를 구획하고, 볼록한 능선을 이루는 제2 경계선(31a, 31b)이 교차하고, 제2 경계선(31a, 31b)은 어미 바닥날 절삭면(11a, 11c), 또는 어미 바닥날(4c, 4a)에 연속한다. 제6 경계선(37a, 37b)이 볼록한 능선을 이룸으로써, 제6 경계선(37a, 37b)으로 구획되는 개쉬인 제1 개쉬(7a, 7b)는 제6 경계선(37a, 37b)보다 생크부(3)측으로 오목해져(들어가) 있다. 마찬가지로 제2 경계선(31a, 31b)이 볼록한 능선을 이룸으로써, 제2 경계선(31a, 31b)으로 구획되고, 상대적으로 날홈(17b, 17d)에 가까운 개쉬인 제2 개쉬(8b, 8a)도 제2 경계선(31a, 31b)보다 생크부(3)측으로 오목해져(들어가) 있다.
아들 바닥날 여유면의 회전 방향 후방측의, 어미 바닥날(4a, 4c) 부근의 교점(b3, d3)에서는 또한 어미 바닥날(4a, 4c)을 향하여, 제2 개쉬(8a, 8b)와 날홈(17b, 17d)을 구획하고, 볼록한 능선을 이루는 제3 경계선(32a, 32b)이 개시되고, 도 2, 도 3에 나타내는 바와 같이 어미 바닥날 절삭면(11a, 11c), 또는 어미 바닥날(4a, 4c)까지 연속한다. 제2 개쉬(8a, 8b)는 제2 경계선(31a, 31b)과 제3 경계선(32a, 32b)과 어미 바닥날 절삭면(11a, 11c), 또는 어미 바닥날(4a, 4c)로 구획된다. 제3 경계선(32a, 32b)이 볼록한 능선을 이룸으로써, 제3 경계선(32a, 32b)으로 구획되는 날홈(17b, 17d)은 제3 경계선(32a, 32b)보다 생크부(3)측으로 오목해져(들어가) 있다.
어미 바닥날 여유면(어미 바닥날 2번면(5a, 5c) 및 어미 바닥날 3번면(6a, 6c))의 회전 방향 후방측의, 아들 바닥날(4b, 4d) 부근의 점, 즉 제4 경계선(36a, 36b)과 어미 바닥날 여유면의 회전 방향 후방측의 경계선과의 교점(a3, c3)에서는 아들 바닥날(4b, 4d)을 향하는 제5 경계선(34a, 34b)이 개시된다. 이 제5 경계선(34a, 34b)은 볼록한 능선을 이루어 제3 개쉬(10a, 10b)와 날홈(17a, 17c)을 구획하고, 도 4에 나타내는 바와 같이 아들 바닥날 절삭면(11b, 11d), 또는 아들 바닥날(4b, 4d)까지 연속한다. 제3 개쉬(10a, 10b)는 제1 경계선(30a, 30b)과 제4 경계선(36a, 36b) 및 제5 경계선(34a, 34b)과 아들 바닥날 절삭면(11b, 11d), 또는 아들 바닥날(4b, 4d)로 구획된다. 제5 경계선(34a, 34b)이 볼록한 능선을 이룸으로써, 제5 경계선(34a, 34b)으로 구획되는 날홈(17a, 17c)은 제5 경계선(34a, 34b)보다 생크부(3)측으로 오목해져(들어가) 있다.
제1 경계선(30a, 30b)이 제4 경계선(36a, 36b)과 교차하는 점, 즉 제1 경계선(30a, 30b)에서 어미 바닥날(4a, 4c)의 개시점(a2, c2)으로 이행(굴곡)하는 점은 본래, 도 11(b)에 나타내는 바와 같이 절삭날부(2)의 표면측에 볼록하게 솟은 돌출부(z)가 된다. 이 돌출부(z)는 파내기 가공할 때에 피삭재에의 접촉에 의해 결손될 가능성이 있는 점에서, 결손을 방지할 목적으로, 돌출부(z)를 포함하는 영역은 도 11(a)에 나타내는 바와 같이 연삭되어 제4 개쉬(9a, 9b)가 형성되고, 돌출부(z)는 부재화된다.
구체적으로는 제1 개쉬(7a, 7b)와 제3 개쉬(10a, 10b)의 경계선인 제1 경계선(30a, 30b)의, 회전 방향 전방 부근, 또는 반경 방향 중심 부근의 단부(굴곡점)에서, 그의 회전 방향 전방측에 위치하는 어미 바닥날(4a, 4c)의 회전 방향 후방측의 어미 바닥날 2번면(5a, 5c)까지의 영역에 제4 개쉬(9a, 9b)가 형성된다. "제1 경계선(30a, 30b)의 굴곡점에서 어미 바닥날 2번면(5a, 5c)까지의 영역"은 어미 바닥날 2번면(5a, 5c)이 제1 개쉬(7a, 7b) 및 제3 개쉬(10a, 10b)와 교차하는 영역이 된다.
절삭날부(2)를 축 방향의 단면측에서 봤을 때, 제4 개쉬(9a, 9b)의 평면적(영역)은 제1 내지 제3 개쉬와의 대비에서는 작기 때문에, 제4 개쉬(9a, 9b)의 절삭 부스러기 배출성 향상에의 기여도는 작지만, 제4 개쉬(9a, 9b)도 제1 내지 제3 개쉬와 마찬가지로 절삭날부(2)를 단면측에서 봤을 때에 오목 곡면 형태로 형성함으로써, 피삭재에의 접촉 가능성을 저하시키고, 또한 절삭 부스러기의 배출성 향상에 기여하게 할 수 있다.
여기서, 생크부(3)측으로 오목 곡면이 되어 있는 제1 개쉬(7a, 7b), 제2 개쉬(8b, 8a), 제3 개쉬(10a, 10b)、및 제4 개쉬(9a, 9b)의 오목 곡면의 적절한 만곡도를 검토한다. 제1 개쉬(7a)의 만곡도는 예를 들어, 제1 개쉬(7a)의 표면이 원통면을 이룬다고 했을 경우에, 도 7에 나타내는 바와 같이 절삭날부(2)를 회전축(O)과 직교하는 평면에서 절단했을 때에, 제1 개쉬(7a)의 회전축(O) 부근에 볼록해진 곡선을 포함하는 곡면의 정점(T1)을 중심으로 하여, 직경 0.1D(D: 공구 지름)의 원과 제1 개쉬(7a)의 가장자리와의 교점(S1, S2)을 잇는 선분의 길이(m1)에 대한, T1에서 선분(중점 V1)까지의 수선의 길이(n1)의 비(n1/m1)로서 구해질 수 있다.
이 경우, m1이 일정하면, n1이 작을수록 만곡도 n1/m1(곡률)이 작아진다. 제1 개쉬(7a)의 만곡도 n1/m1은 어미 바닥날(4a, 4c)의 강성 확보와 제1 개쉬(7a)의 용적 확보의 측면에서, 20 내지 50%가 적절하고, 바람직하게는 25 내지 45%, 특히 30 내지 40%가 타당하다. 만곡도 n1/m1이 20% 미만에서는 어미 바닥날(4a, 4c)의 강성 저하를 초래하고, 50%를 초과하면 제1 개쉬(7a)의 용적이 작아져, 절삭 부스러기의 배출 능력이 저하되게 된다.
제2 개쉬(8a)의 만곡도도 도 8에 나타내는 바와 같이 제2 개쉬(8a)의 회전축(O)　부근에 볼록해진 곡선을 포함하는, 회전축(O)에 직교하는 절단면에서 절삭날부(2)를 절단했을 때의 곡면의 정점(T2)을 중심으로 하여, 직경 0.1D의 원과 제2 개쉬(8a)의 가장자리와의 교점(S3, S4)을 잇는 선분의 길이(m2)에 대한, T2로부터 선분(중점 V2)까지의 수선의 길이(n2)의 비(n2/m2)로서 구할 수 있다. 제3 개쉬(10a, 10b)의 만곡도도 마찬가지다. 제2 개쉬(8a)의 만곡도 n2/m2와 제3 개쉬(10a, 10b)의 만곡도 n3(T3에서 V3까지의 길이)/m3은 각각 어미 바닥날(4a, 4c)과 아들 바닥날(4b, 4d)의 강성 확보와 제2 개쉬(8a)및 제3 개쉬(10a)의 용적 확보의 측면에서, 10 내지 40%가 적절하고, 바람직하게는 15 내지 35%, 특히 20 내지 30%가 타당하다.
또한, 어미 바닥날(4a, 4c)이 절삭하여 제1 개쉬(7a, 7b) 안에 들어간 절삭 부스러기가 제2 개쉬(8a, 8b)를 경유하여, 날홈(17b, 17d)에 원활하게 정체없이 배출되도록 하는 데에는 제1 개쉬(7a, 7b)에서 날홈(17b, 17d)에 걸쳐서 점점 만곡도가 완만해(작아)지는 편이 좋다.
제4 개쉬(9b)의 만곡도는 도 11(a)에 나타내는 바와 같이 제4 개쉬(9b)와 제1 개쉬(7b)와의 교점(X1)과, 제4 개쉬(9b)와 제3 개쉬(10b)와의 교점(X2)을 잇는 선분의 길이(m4)에 대한, 회전축(O) 부근에 볼록해진 곡선의 정점(T4)으로부터 선분(중점 V4)까지의 수선의 길이(n4)의 비(n4/m4)로서 구해질 수 있다. 제4 개쉬(9b)의 만곡도는 어미 바닥날(4a, 4c)의 강성 확보와 제4 개쉬(9b)에서의 피삭재에의 접촉 회피의 관점에서, 7 내지 37%가 적절하고, 바람직하게는 12 내지 32%, 특히 17 내지 27%가 타당하다.
제1 개쉬(7a, 7b)와 제2 개쉬(8a, 8b)의, 어미 바닥날(4a, 4c)을 따른 방향의 길이와 공구지름 D와의 상세한 관계, 및 제3 개쉬(10a, 10b)와 제4 개쉬(9a, 9b)의, 아들 바닥날(4b, 4d)을 따른 방향의 길이와 공구 지름 D와의 상세한 관계는 다음과 같다.
도 2에 있어서, 제1 개쉬(7b)가 제4 개쉬(9b)와 접촉하는 점을 A라 하고, 점 A로부터 일점쇄선으로 나타낸 어미 바닥날(4a)에 평행한 직선을 그어, 제2 경계선(31b), 제3 경계선(32b)과의 교점을 각각 B, C라고 했을 때, 선분 AB, BC의 길이를 각각 제1 개쉬(7b), 제2 개쉬(8b)의 길이 h1, h2라고 하면, h1=0.13 내지 0.33D, h2=0.07 내지 0.27D 정도가 적절하다. h1, h2가 그 범위 밖이라면, 각 개쉬 내에서의 절삭 부스러기의 수용 능력이 저하되거나, 제1 개쉬(7a, 7b)에서 제2 개쉬(8a, 8b)를 통과한 날홈(17b, 17d)에의 원활한 절삭 부스러기 배출 흐름이 저해될 가능성이 있다.
또한, 도 2에 있어서, 제4 개쉬(9b)의 회전 방향 전방측에 있는 어미 바닥날(4c) 부근의 점을 L이라 하고, 점 L로부터 일점쇄선으로 나타낸 아들 바닥날(4d)에 평행한 직선을 그어, 제7 경계선(33b), 제5 경계선(34b)과의 교점을 각각 M, N이라고 했을 때, 선분 LM, MN의 길이를 각각 제4 개쉬(9b)、제3 개쉬(10b)의 길이 h4, h3이라 하면, h4=0.005 내지 0.07D, h3=0.13 내지 0.33D 정도가 적절하다. h3이 그 범위 밖이면, 제3 개쉬(10a, 10b) 내에서의 절삭 부스러기의 수용 능력이 저하되거나, 제3 개쉬(10a, 10b)를 통과한 날홈(17a, 17c)에의 원활한 절삭 부스러기 배출 흐름이 저해될 가능성이 있다. h4가 상기한 범위 밖이면, 제4 개쉬(9a, 9b)의 주변이 피삭재에 접촉할 가능성이 있거나, 제3 개쉬(10a, 10b) 내에서의 절삭 부스러기의 수용 능력이 저하될 가능성이 있다.
도 2의 b-b선 단면도인 도 9에 나타내는 바와 같이 제1 개쉬(7a, 7b)의 형성각(제1 개쉬(7a, 7b)와 제2 개쉬(8a, 8b)와의 경계선(제2 경계선(31a)) 부근에서의 제1 개쉬(7a, 7b)의 표면과 회전축(O)에 직교하는 평면이 이루는 각도) δ1은 15 내지 35° 정도가 적절하다. δ1이 15° 미만에서는 제1 개쉬(7a, 7b) 내에서의 절삭 부스러기의 수용 능력이 저하되고, 35°를 넘으면, 어미 바닥날(4a, 4c)의 강성이 저하될 가능성이 있다.
동 도면에 나타낸 제2 개쉬(8a, 8b)의 형성각(제1 개쉬(7a, 7b)와 제2 개쉬(8a, 8b)와의 경계선(제2 경계선(31a)) 부근에서의 제2 개쉬(8a, 8b) 표면과 회전축(O)에 직교하는 평면이 이루는 각도) ε1은 40 내지 60° 정도가 적절하다. ε1이 40° 미만에서는 제2 개쉬(8a, 8b) 내에서의 절삭 부스러기의 수용 능력이 저하되고, 60°를 넘으면, 어미 바닥날(4a, 4c)의 강성이 저하될 가능성이 있다. δ1과 ε1이 상기한 범위 내에 있으면, 절삭 속도가 느려, 치핑이 발생하기 쉬운 회전축(O) 근방의 어미 바닥날(4a, 4c)의 강성을 확보하면서, 제1 개쉬(7a, 7b)에 대해서 반경 방향 외주측에 위치하는 제2 개쉬(8a, 8b)의 영역을 넓게 확보할 수 있기 때문에, 양 개쉬에서의 절삭 부스러기 배출 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 2의 c-c선 단면도인 도 10에 나타내는 바와 같이 제4 개쉬(9a, 9b)의 형성각(제3 개쉬(10a, 10b)와 제4 개쉬(9a, 9b)의 경계선(제7 경계선(33a)) 부근에서의 제4 개쉬(9a, 9b) 표면과 회전축(O)에 직교하는 평면이 이루는 각도) δ2와, 제3 개쉬(10a, 10b)의 형성각(제3 개쉬(10a, 10b)와 제4 개쉬(9a, 9b)의 경계선(제7 경계선(33a)) 부근에서의 제3 개쉬(10a, 10b) 표면과 회전축(O)에 직교하는 평면이 이루는 각도) ε2는 각각 15 내지 35° 정도, 40 내지 60° 정도가 적절하다. δ2와 ε2가 그 범위 내에 있으면, 회전축(O) 근방의 어미 바닥날(4a, 4c)의 강성을 확보하면서, 제3 개쉬(10a, 10b)의 영역을 넓게 확보할 수 있기 때문에, 제3 개쉬(10a, 10b)에서의 절삭 부스러기 배출 성능을 향상시킬 수 있다.
또한 도 6에 나타내는 바와 같이 날홈(17b~17a)에 연속하는 제2 개쉬(8a, 8b)와 제3 개쉬(10a, 10b)의 반경 방향 외주측 단부 P, Q의 위치에 착목하면, 회전축(O) 방향으로는 제2 개쉬(8a, 8b)의 단부 P보다 제3 개쉬(10a, 10b)의 단부 Q가 바닥날(4a~4d) 부근에 위치하는 것이 적절하다(청구항 9).
절삭날부(2)에서의 어미 바닥날(4a, 4c)과 아들 바닥날(4b, 4d)의 형성 위치와 각각의 작용이 다른 점에서, 아들 바닥날(4b, 4d)이 생성하는 절삭 부스러기의 크기는 어미 바닥날(4a, 4c)이 생성하는 절삭 부스러기의 크기보다 상대적으로 작다. 이로 인해, 어미 바닥날(4a, 4c)의 회전 방향 전방측에 형성되는 제2 개쉬(8a, 8b)보다, 아들 바닥날(4b, 4d)의 회전 방향 전방측에 형성되는 제3 개쉬(10a, 10b)의 회전축(O) 방향의 길이를 작게 해도, 제3 개쉬(10a, 10b)를 경유한 절삭 부스러기의 배출성은 충분하게 확보된다고 말할 수 있다.
한편, 제3 개쉬(10a, 10b)의 반경 방향 외주측 단부 Q를 제2 개쉬(8a, 8b)의 반경 방향 외주측 단부 P보다 바닥날(4a~4d) 부근에 위치시킴으로써(청구항 9), 제3 개쉬(10a, 10b)의 회전축(O) 방향의 길이를 억제할 수 있고, 제3 개쉬(10a, 10b)에 필요 이상의 용적을 제공하지 않고 해결하게 된다. 그 결과, 엔드밀(1) 자체의, 또는 절삭날부(2), 또는 아들 바닥날(4b, 4d)의 강성 저하를 억제하는 것이 가능해진다.
또한, 엔드밀(1)을 반경 방향 외주측에서 본 도 6에 있어서, 제2 개쉬(8a, 8b)의 단부 P와 제3 개쉬(10a, 10b)의 단부 Q와의, 회전축(O) 방향의 거리 H는 0.01 내지 0.2D(D: 공구 지름) 정도인 것이 적절하다. H가 0.01D 미만에서는 단부 P와 단부 Q의 위치에 실질적인 차가 없기 때문에, 엔드밀(1)의, 또는 그의 일부의 강성이 저하되기 쉽고, 0.2D를 넘으면, 숫돌에 의한 아들 바닥날(4b, 4d)의 연삭 시에 숫돌이 어미 바닥날(4a, 4c)에 접촉할 가능성이 발생하기 쉬워진다.
본 발명의 엔드밀(1)은 또한, 도 1의 a-a선의 단면도인 도 12에 나타내는 바와 같이 피삭재의 절삭 시의 공진에 의한 미미한 진동을 억제하는 데에는 둘레 방향(회전 방향)으로 인접하는 외주날(15a, 15b(15b, 15c))을 잇는 중심각이 동일하지 않은 부등 분할형인 것이 바람직하다. 도 12는 회전축(O)에 관해서 점대칭 위치에 있는 중심각(분할 각도) α, β를 동일하게 하고, 인접하는 중심각 α, β의 합이 180°가 되도록 하고 있지만, 전체 중심각이 다른 경우도 있다.
절삭날이 4매일 경우를 나타내는 도 12와 같이 인접하는 중심각 α, β의 합이 180°가 되도록 원의 중심각 360°를 절삭날의 수로 분할할 경우, 상대적으로 큰 중심각 β는 주로 원의 중심각을 4등분한 90°(기준 각도)의 2 내지 20% 플러스 정도의 범위 내로 설정되고, 바람직하게는 4 내지 12% 플러스 정도의 범위 내로 설정된다. 2% 플러스일 때의 중심각 β는 약 92°, 인접하는 중심각 α는 88°가 된다. 20% 플러스일 때의 중심각 β는 108°, 인접하는 중심각 α는 72°가 된다. 중심각 β가 기준 각도의 2% 플러스 미만에서는 미미한 진동의 억제 효과를 얻을 수 없고, 20% 플러스 초과에서는 중심각 β를 이루는 날홈의 용적이 지나치게 커지고, 외주 날에 치핑이 발생하기 쉬워진다.
1 엔드밀(엔드밀 본체)
2 절삭날부
3 생크부
4a, 4c 어미 바닥날
4b, 4d 아들 바닥날
5a, 5c 어미 바닥날 2번면
5b, 5d 아들 바닥날 2번면
6a, 6c 어미 바닥날 3번면
6b, 6d 아들 바닥날 3번면
7a, 7b 제1 개쉬
8a, 8b 제2 개쉬
9a, 9b 제4 개쉬
10a, 10b 제3 개쉬
11a, 11c 어미 바닥날 절삭면
11b, 11d 아들 바닥날 절삭면
15a, 15b, 15c, 15d 외주날
16a, 16b, 16c, 16d 외주날 2번면
16a1, 16b1 16c1, 16d1 외주날의 미소 2번면
16a2, 16b2, 16c2, 16d2 외주날의 주 2번면
17a, 17b, 17c, 17d 날홈
20a, 20b, 20c, 20d 외주날 절삭면
30a, 30b 제1 개쉬와 제3 개쉬와의 경계선(제1 경계선)
31a, 31b 제1 개쉬와 제2 개쉬와의 경계선(제2 경계선)
32a, 32b 제2 개쉬와 날홈과의 경계선(제3 경계선)
33a, 33b 제3 개쉬와 제4 개쉬와의 경계선(제7 경계선)
34a, 34b 제3 개쉬와 날홈과의 경계선(제5 경계선)
35 치젤 엣지
36a, 36b 제3 개쉬와 어미 바닥날 여유면과의 경계선(제4 경계선)
37a, 37b 제1 개쉬와 아들 바닥날 여유면과의 경계선(제6 경계선)
110 어미 바닥날의 절삭면과 제1 개쉬와의 가상 경계선
a1, c1 어미 바닥날의 반경 방향 외주측 단부(어미 바닥날과 외주날과의 연결점)
a2, c2 어미 바닥날의 반경 방향 중심측 단부
a3, c3 제4 경계선과 어미 바닥날 여유면의 회전 방향 후방측 경계선과의 교 점
b1, d1 아들 바닥날의 반경 방향 외주측 단부(아들 바닥날과 외주날과의 연결점)
b2, d2 아들 바닥날의 반경 방향 중심측 단부(제1 경계선과 아들 바닥날과 의 경계)
b3, d3 제6 경계선과 아들 바닥날 여유면의 회전 방향 후방측 경계선과의 교 점
b4, d4 제3 개쉬와 날홈과의 경계선(제5 경계선)과, 아들 바닥날, 또는 아들 바닥날 절삭면과의 교점
D 공구 직경
H 제2 개쉬의 단부 P와 제3 개쉬의 단부 Q와의, 회전축 방향의 거리
K 미소 2번면의 둘레 방향 폭
m1, m2, m3, m4 볼록 곡면의 길이
n1, n2, n3, n4 볼록 곡면의 높이
O 회전축
P 제2 개쉬의 반경 방향 외주측 단부
Q 제3 개쉬의 반경 방향 외주측 단부
R 회전 방향
S1, S2, S3, S4, S5, S6 가상 원과 개쉬와의 교점
T1, T2, T3, T4 개쉬 곡면의 정점
X1 제4 개쉬와 제1 개쉬와의 교점
X2 제4 개쉬와 제3 개쉬와의 교점
z 돌출부
α, β 인접하는 외주날간의 중심각(분할 각도)
δ1 제1 개쉬의 형성각
δ2 제3 개쉬의 형성각
ε1 제2 개쉬의 형성각
ε2 제4 개쉬의 형성각
η 미소 2번 각
λ 주 2번 각
θa, θb, θc, θd 회전축(O)과 각 연결점을 잇는 직선에 대한 바닥날의 각 도

Claims (9)

  1. 공구 본체의 축 방향 선단부측에, 반경 방향 중심측에서 외주측에 걸쳐 바닥날과, 이 바닥날에 연속하는 외주날을 갖는 절삭날부를 구비하고,
    상기 바닥날은 상기 절삭날부를 축 방향의 단면측에서 봤을 때의 반경 방향 외주측 단부로부터 반경 방향 중심 부근까지 연속하는 적어도 2개의 어미 바닥날과, 상기 절삭날부를 축 방향의 단면측에서 봤을 때의 반경 방향 외주측의 다른 단부로부터 반경 방향 중심측의 중도까지 연속하는 적어도 2개의 아들 바닥날을 갖고,
    상기 각 아들 바닥날의 반경 방향 중심측 단부와 반경 방향 중심 부근까지를 잇는 선으로부터 회전 방향 후방측의 상기 각 어미 바닥날까지의 영역에 제1 개쉬가 형성되고, 이 제1 개쉬의 회전 방향 후방측과 회전 방향 전방측에 각각 제2 개쉬와 제3 개쉬가 형성되고, 이들 제1 개쉬와 제2 개쉬, 및 제3 개쉬는 상기 절삭날부를 축 방향의 단면측에서 봤을 때에, 상기 절삭날부의 축 방향 반대측의 생크부측을 향해 오목한 곡면 형태로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 엔드밀.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제3 개쉬와 상기 제2 개쉬는 상기 제1 개쉬를 사이에 끼워, 상기 어미 바닥날을 따라 배열해 있는 것을 특징으로 하는 엔드밀.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 절삭날부를 축 방향의 단면측에서 봤을 때, 상기 아들 바닥날의 반경 방향 중심측 단부에서 연속하는, 상기 제1 개쉬의 회전 방향(R) 전방측의 경계선이 일단 반경 방향 중심측을 향하고 나서, 상기 제3 개쉬측으로 돌출하여 상기 제2 개쉬측으로 되돌아가, 상기 어미 바닥날의 반경 방향 중심측 단부까지 연속해 있는 것을 특징으로 하는 엔드밀.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제3 개쉬와 상기 제1 개쉬와의 경계선은 상기 절삭날부의 단면측을 향해 볼록한 능선을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 엔드밀.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2 개쉬와 상기 제1 개쉬와의 경계선은 상기 절삭날부의 단면측을 향해 볼록한 능선을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 엔드밀.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제3 개쉬의, 상기 제1 개쉬와의 경계선 이외의 면은 상기 절삭날부를 축 방향의 단면측에서 봤을 때, 상기 제1 개쉬와의 경계선보다 깊고, 이 경계선보다 오목해 있는 것을 특징으로 하는 엔드밀.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제3 개쉬의 회전 방향 후방측에 연속하는 날홈과의 경계선이 상기 아들 바닥날, 또는 상기 아들 바닥날의 절삭면에 연속하고, 상기 절삭날부를 축 방향의 단면측에서 봤을 때에 상기 아들 바닥날의 반경 방향 중심측 단부가, 상기 제3 개쉬와 상기 날홈과의 상기 경계선과, 상기 아들 바닥날, 또는 상기 아들 바닥날의 절삭면과의 교점보다 반경 방향 중심측에 위치해 있는 것을 특징으로 하는 엔드밀.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 개쉬와 상기 제3 개쉬와의 경계선의 회전 방향 전방 부근, 또는 반경 방향 중심 부근의 단부로부터, 그의 회전 방향 전방측에 위치하는 상기 어미 바닥날의 회전 방향 후방측까지의 영역에 제4 개쉬가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 엔드밀.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제3 개쉬의 반경 방향 외주측 단부 Q는 상기 제2 개쉬의 반경 방향 외주측 단부 P보다 상기 바닥날 부근에 위치해 있는 것을 특징으로 하는 엔드밀.
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