KR102482739B1

KR102482739B1 - 디버링 툴

Info

Publication number: KR102482739B1
Application number: KR1020200186639A
Authority: KR
Inventors: 예상백; 사민우
Original assignee: 예상백
Priority date: 2020-12-29
Filing date: 2020-12-29
Publication date: 2022-12-28
Also published as: KR20220094922A

Abstract

본 발명은 절삭 가공물에 형성된 교차 가공홀에 길이방향으로 절입하여, 절삭 가공에 의해 가공홀과 상기 가공홀과 교차하는 교차홀 내에 생성된 버를 제거하는 디버링 툴에 관한 것이다.

Description

디버링 툴{Deburring tool}

본 발명은 디버링 툴에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 절삭 가공물에 형성된 가공홀과 교차홀에 길이방향으로 진입하여, 절삭 가공에 의해 가공홀 및 교차홀 내에 생성된 버를 제거하는 디버링 툴에 관한 것이다.

일반적으로 버(Burr)는 금속체를 가공하면서 깨끗하게 가공되지 않고 남아있는 날카로운 잔재를 일컫는다.

상기 버(burr)는 절삭가공 시 소성변형에 의해서 생기는 불필요한 부분으로서 제품의 수명을 단축시키고 버로 인해 부품의 결합이 원활하지 못하여 조립 공정시 허용공차를 벗어날 수 있다.

또한 조립 후 접촉면의 손상을 가져와서 문제를 일으킬 수 있는 여지를 남지게 된다.

그 밖에도 작업자에게 상해를 입힐 수 있으며, 추가적인 디버링 공정과 모서리의 마무리는 제품의 원가에도 많은 영향을 미친다.

내부 유로 및 조립 부품의 경우 가공품 내부에 드릴링 공정이 교차되어 만나는 교차구멍이 발생되는데 이렇게 발생한 교차면에는 필연적으로 버가 발생하게 되며 이곳에 발생하는 버는 접근하기 어렵고 제거하기도 어려운 실정이다.

이와 같이 가공 위치의 주변에 버가 남는 경우 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0101726호와 같은 별도의 디버링 툴을 머시닝센터(MCT)와 같은 가공기계에 장착하여 버를 제거하는 별도의 가공 공정을 추가하여 최대한 버를 제거하며 미처 가공이 안 된 부분에 대해서는 작업자가 추가적으로 수작업을 통하여 제거한다.

한편, 종래 디버링 툴은 스핀들에 의해 절삭 가공물에 형성된 교차홀과 가공홀에 길이방향으로 진입한 다음 회전 및 후퇴하면서, 각 탄성 분지암에 형성된 절삭날을 통해 교차공과 가공홀에 형성된 버를 제거하도록 구성된다.

그리고, 종래 디버링 툴은 도 7에서 보는 바와 같이 탄성 분지암(A)의 선단에 진입을 요하는 가공홀(110) 보다 반경이 동일하거나, 회전반경이 조금 작은 가이드단(E)을 연장되게 형성하고, 탄성 분지암(A)의 중간부위에 절삭날(C)을 돌출되게 형성된 형태로 구성된다.

따라서, 상기 디버링 툴은 가이드단(E)을 통해 가공홀(110) 및 교차홀(120)에 중심이 정렬된 상태로 길이방향으로 진입한 다음 회전 후퇴하면서, 절삭날(C)을 통해 교차홀(120) 및 가공홀(110)의 내경에 형성된 버를 절삭하여 제거하게 된다.

그런데, 상기 절삭 가공물에 형성된 가공홀(110)과 교차홀(120)의 직경이 동일할 경우, 도 7b와 같이 교차홀(120)에 디버링툴의 탄성 분지암(A)이 진입하면 탄성 분지암(A)의 선단에 형성된 가이드단(E)이 교차홀(120)의 내경에 간섭되어서 외경에 절삭날(C)이 형성된 탄성 분지암(A)이 내향 절곡되므로, 각 탄성 분지암(A)에 형성된 절삭날(C)이 교차홀(120)의 내경에 안정되게 절입되지 못하는 현상이 야기된다.

따라서, 상기 탄성 분지암의 선단에 가이드단이 연장하여 형성된 종래 디버링 툴은, 절삭 가공물에 형성된 교차홀의 직경이 가공홀의 직경과 동일한 교차홀의 디버링 가공이 불가능한 한계성을 갖는다.

대한민국 공개특허공보 제10-2019-0101726호

상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 가공홀과 교차하여 형성된 교차홀의 직경이 가공홀과 동일하더라도 절삭날이 형성된 탄성 분지암이 교차홀에 길이방향으로 깊숙히 진입하여서, 교차홀 및 가공홀의 안정적인 디버링의 수행이 가능하도록 한 디버링 툴을 제공함에 있다.

상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 디버링 툴은,

툴홀더에 장착되어 절삭 가공물의 가공홀 내에 길이방향으로 진퇴 및 회전하여 가공홀과 교차홀과, 상기 가공홀과 연통하는 교차홀에 형성된 버를 제거하는 디버링 툴에 있어서,

상기 디버링 툴은,

바디와, 상기 바디의 선단부에 절개홈에 의해 방사구조로 절개하여 형성되어 후미는 바디의 선단과 일체 형성된 고정단을 형성하고 선단부는 자유단을 형성한 둘 이상의 탄성 분지암들을 포함하고,

상기 탄성 분지암의 선단부에 형성된 절삭날의 회전 반경을 진입을 요하는 가공홀의 직경 보다 상대적으로 크도록 제작되는 한편, 가공홀의 진입시 가공홀의 입구와 외접하는 절삭날의 선단 가장자리부에는 안내곡면이 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 절삭날에 설정 여유각에 따라 경사지게 절입하여, 상기 절삭날의 후방에는 일측면에 형성된 인선을 기준으로 점차 폭이 증가하는 여유 공간부가 형성된다.

보다 바람직하게는, 상기 바디의 선단부에 방사구조로 형성된 복수의 탄성 분지암들 사이에는, 탄성 분지암들을 외측으로 탄성 지지하여 탄성 분지암에 형성된 절삭날의 절입 강도를 조절하는 절입강도 조절구가 형성된다.

그리고, 상기 절입강도 조절구는 탄성 분지암들의 내벽에 각각 길이방향으로 형성된 가이드 슬롯과; 상기 탄성 분지암들에 형성된 가이드 슬롯들 사이에 진퇴구조로 배치되는 진퇴 가이드; 및 상기 가이드 슬롯 사이에 진퇴구조로 배치된 진퇴 가이드를 전방으로 탄지하는 보강 스프링을 포함하여 구성된다.

전술한 바와 같이 본 발명에서는, 탄성 분지암들의 구조의 개량을 통해 가이드단을 삭제하면서도 가공홀에 중심이 정렬된 상태로 길이방향으로 진입하는 것이 가능하므로, 가이드단의 삭제를 통해 교차홀 내에 요하는 깊이로 진입하여서 직경이 동일한 가공홀과 교차홀의 디버링이 가능한 특이성을 갖는다.

그리고, 상기 탄성 분지암들 사이에 형성된 절입 강도 조절구를 통해 절삭날의 절입압력 조절이 가능하므로, 각 탄성 분지암에 형성된 절삭날은 다양한 직경이나 재질 등에 따라 적합한 절입압력으로 절입되어 해당 교차홀 및 가공홀의 안정적인 디버링의 수행이 가능한 이점을 갖는다.

도 1과 도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 디버링 툴의 전체 구성을 보여주는 분해 및 외형 구성도이고,
도 3은 상기 도 2에서 'A'부분의 세부 구성을 확대하여 보여주는 것이고,
도 4 내지 도 5는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 디버링 툴을 절삭 가공물의 가공홀에 진입하는 상태를 보여주는 것이고,
도 6은 발명에서 보다 바람직한 실시예로 제안하고 있는 디버링 툴의 세부 구성을 보여주는 것이고,
도 7은 종래 디버링 툴의 세부 구성과, 절삭 가공물의 가공홀에 진입상태를 예시하여 보여주는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 디버링 툴을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 디버링 툴(1)은, 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이 가공장치의 스핀들에 고정되어 일방향으로 회전하면서 가공홀(110)과, 상기 가공홀(110)과 교차하는 교차홀(120)이 형성된 절삭 가공물(100)의 가공홀(110)을 따라 진입하여서, 교차홀(120) 및 가공홀(110)의 내경에 형성된 버를 절삭 제거하는 회전 가공툴이다.

상기 디버링 툴(1)은, 스핀들에 고정되어 회전하는 툴홀더(H)에 장착되어 절삭 가공물(100)의 가공홀(110) 및 교차홀(120) 내에 길이방향으로 진입하여 가공홀(110) 및 교차홀(120)의 내경에 형성된 버를 절삭하여 제거한다.

상기 디버링 툴(1)은, 길이가 봉체로 구성된 바디(10)와; 상기 바디(10)의 선단부에 절개홈(22)에 의해 방사구조로 절개하여 형성되어 후미는 바디(10)의 선단과 일체 형성된 고정단을 형성하고 선단부는 자유단을 형성한 복수의 탄성 분지암(20)들을 포함한다.

본 실시예에서는 상기 바디(10)의 선단부에 절개홈(22)에 의해 절개된 4개의 탄성 분지암(20)들이 방사구조로 형성된 디버링 툴(1)을 예시하고 있으며, 상기 탄성 분지암들의 개수는 증감될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 상기 탄성 분지암(20)은 초경합금이나 PCD, CERMET, CBN 등의 절삭이 가능한 소재로 제조되며, 탄성을 위해 진공 열처리 경도(HRC 55~65)를 갖는다.

그리하여, 상기 디버링 툴(1)은 디버링을 요하는 가공홀(110)과 교차홀(120)에 길이방향으로 진입한 다음 회전하면서 후퇴하여, 가공홀(110)과 교차홀(120)의 내경에 형성된 버를 절삭하여 제거한다.

이때, 상기 바디(10)의 선단부에 방사구조로 형성된 탄성 분지암(20)들은 교차홀(120)과 가공홀(110)의 내경에, 선단부에 형성된 절삭날(23)을 내접되게 절입하여서 교차홀(120) 및 가공홀(110)에 형성된 버를 제거한다.

한편, 본 발명에서는 상기 디버링 툴(1)을 구성하는 탄성 분지암(20)을 개량하여 가공홀(110) 보다 교차홀(120)의 직경이 동일하더라도, 탄성 분지암(20)은 형상 변경없이 가공홀(110) 및 교차홀(120) 내에 안정되게 절입하여서, 선단부에 형성된 절삭날(23)을 통해 교차홀(120)의 내벽과 가공홀(110)의 내벽에 안정되게 절입하여 디버링하도록 한다.

이를 위해, 본 실시예에서는 종래 탄성 분지암(20)의 선단에 형성되는 가이드단을 삭제하고, 도 4에서 보는 바와 같이 상기 탄성 분지암(20)의 선단부에 형성된 절삭날(23)의 회전 반경(B)이 진입을 요하는 가공홀(110)의 직경(C) 보다 상대적으로 크도록 제작하는 한편, 가공홀(110)의 진입시 가공홀(110)의 입구와 외접하는 절삭날(23)의 선단 가장자리부에 안내곡면(23b)을 형성한다.

따라서, 상기 탄성 분지암(20)들은 가공홀(110)에 길이방향으로 진입함에 있어, 도 5와 같이 안내곡면(23b)을 통해 가공홀(110)의 입구에 부드럽게 간섭하여 서서히 내향 절곡되면서 가공홀(110) 내에 진입한다.

그리하여, 상기 내향 절곡된 탄성 분지암(20)들은 가공홀(110)의 내경에 방사구조로 탄성 지지되어 가공홀(110) 내에서 중심이 정렬되도록 한다.

이와 같이 구성하면, 종래 탄성 분지암의 선단부에 가이드단을 형성하여 가공홀과 탄성 분지암들의 중심을 정렬하는 가이드단의 삭제가 가능하고, 결과적으로 가이드단에 의해 탄성 분지암(20)의 선단부에 형성된 절삭날(23)이 가공홀(110)과 교차하는 교차홀(120)에 진입 가능한 깊이가 물리적으로 제한되는 현상이 방지된다.

즉, 상기 탄성 분지암(20)은 가이드단에 의한 진입깊이의 제한없이 가공홀(110)과 연통하는 교차홀(120)에 깊숙히 진입된 상태에서 선단부에 형성된 절삭날(23)을 교차홀(120)의 내경에 외접되게 절입, 및 후퇴하면서, 교차홀(120) 및 가공홀(110)의 내경에 형성된 버를 절삭하여 제거하는 것이 가능하다.

따라서, 본 발명은 가공홀과 교차홀의 직경이 동일한 형태의 교차홀에도 요하는 깊이만큼 충분히 진입하여서, 교차홀 및 가공홀에 형성된 버의 절삭이 가능하다.

그리고, 본 실시예에서는 도 3에서 보는 바와 같이 상기 절삭날(23)에 설정 여유각(a°)에 따라 경사지게 절입하여 형성된 여유 공간부(24)를 형성한다.

따라서, 상기 절삭날(23)의 후방에는, 일측면에 형성된 인선(23a)을 기준으로 점차 폭이 증가하는 여유 공간부(24)가 형성되고, 상기 절삭날(23)의 후방에 여유 공간부(24)를 형성하면, 교차홀(110) 및 가공홀(120) 내에 절입된 탄성 분지암(20)들이 회전 후퇴하여 교차홀(110) 및 가공홀(120)의 내경에 형성된 버를 제거함에 있어, 절삭날(110)과, 교차홀(120) 및 가공홀(110)의 불필요한 마찰 발생이 억제된다.

그리하여, 본 발명은 상기 절삭날(23)과의 마찰에 의한 교차홀(120) 및 가공홀(110) 내에 버가 새로이 생성되거나, 이들 사이의 열손상이 예방되는 특이성을 갖는다.

한편, 보다 바람직한 실시예에서는 도 6에서 보는 바와 같이 상기 바디(10)의 선단부에 방사구조로 형성된 복수의 탄성 분지암(20)들 사이에, 탄성 분지암(20)들의 탄성 지지강도를 조절하는 절입강도 조절구(30)를 형성한다.

본 실시예에서 제안하고 있는 절입강도 조절구(30)는, 탄성 분지암(20)들의 내벽에 각각 길이방향으로 형성된 가이드 슬롯(21)과; 상기 탄성 분지암(20)들에 형성된 가이드 슬롯(21)들 사이에 진퇴구조로 배치되는 진퇴 가이드(31); 및 상기 가이드 슬롯(21) 사이에 진퇴구조로 배치된 진퇴 가이드(31)를 전방으로 탄지하는 보강 스프링(32)을 포함한다.

그리고, 상기 각 탄성 분지암(20)의 내벽에 형성된 가이드 슬롯(21)에는 보강 스프링(32)에 의해 길이방향으로 탄지된 진퇴 가이드(31)가 빗면구조로 지지되어, 상기 진퇴 가이드(31)가 가이드 슬롯(21)을 따라 길이방향으로 진출하면 탄성 분지암(20)들은 외측으로 확관되고, 또 상기 탄성 분지암(20)들이 가공홀(110)이나 교차홀(120)에 의해 내측으로 간섭되면 진퇴 가이드(31)는 후퇴한다.

따라서, 상기 탄성 분지암(20)들은 자체 탄성에만 의존하지 아니하고 절입강도 조절구(30)와의 유기적인 작용을 통해 설정된 선단부에 형성된 절삭날(23)들을 요하는 절입력으로 교차홀(120) 및 가공홀(110)에 절입하여 버를 절삭하여 제거하고, 결과적으로 탄성 분지암(20)들은 버의 절삭에 따른 향상된 정밀성와 과도한 변형 발생이 예방되어 향상된 내구성을 갖는다.

특히, 본 실시예에서는 상기 절입강도 조절구(30)를 구성하는 진퇴 가이드(31)를 개량하여, 보강 스프링(32)에 의한 탄성 지지력의 조절이 가능하도록 구성하여서, 다양한 직경을 갖는 가공홀 및 교차홀의 디버링이 가능하도록 한다.

이를 위해, 본 실시예에서는 상기 진퇴 가이드(31)가 탄성 분지암(20)들의 내벽에 형성된 가이드 슬롯(21)을 따라 진퇴하는 가이드 블록(31a)과, 상기 가이드 블록(31a)에 관통되게 체결되어 보강 스프링(32)의 지지단을 지지하는 조절볼트(31b)를 포함한다.

바람직하게는, 상기 조절볼트(31b)의 선단에는 취구부가 형성되어 상기 조절볼트(31b)를 취구부를 통해 진입되는 취구를 통해 정역으로 회전하여서, 보강 스프링(32)의 압축력을 증감하도록 구성된다.

따라서, 상기 디버링 툴(1)을 구성하는 탄성 분지암(20)들은 자체 탄성력과, 내측에 형성된 절입강도 조절구(30)를 통해 제공되는 환형 지지력에 의해 가공홀(110)과 교차홀(120)의 내경에 설정된 압력으로 절입되는 것이 가능하고, 또 절입강도 조절구(30)를 통한 탄성 분지암(20)들 사이의 절입직경이 조절되므로, 다양한 직경을 갖는 절삭 가공물(100)의 가공홀(110) 및 교차홀(120)의 공용된 디버링 작업의 수행이 가능하다.

1. 디버링 툴
10. 바디
20. 탄성 분지암 21. 가이드 슬롯
22. 절개홈 23. 절삭날
23a. 인선 23b. 안내곡면
24. 여유 공간부
30. 절입강도 조절구 31. 진퇴 가이드
31a. 가이드 블록 31b. 조절볼트
32. 보강 스프링
H. 툴홀더
100. 절삭 가공물 110. 가공홀
120. 교차홀

Claims

툴홀더에 장착되어 절삭 가공물의 가공홀 내에 길이방향으로 진퇴 및 회전하여 가공홀과 교차홀과, 상기 가공홀과 연통하는 교차홀에 형성된 버를 제거하는 디버링 툴에 있어서,
상기 디버링 툴은,
바디와; 상기 바디의 선단부에 절개홈에 의해 방사구조로 절개하여 형성되어 후미는 바디의 선단과 일체 형성된 고정단을 형성하고 선단부는 자유단을 형성한 둘 이상의 탄성 분지암들을 포함하고,
상기 탄성 분지암의 선단부에 형성된 절삭날의 회전 반경을 진입을 요하는 가공홀의 직경 보다 상대적으로 크도록 제작되는 한편, 가공홀의 진입시 가공홀의 입구와 외접하는 절삭날의 선단 가장자리부에는 안내곡면이 형성되고,
상기 바디의 선단부에 방사구조로 형성된 복수의 탄성 분지암들 사이에는, 탄성 분지암들을 외측으로 탄성 지지하여 탄성 분지암에 형성된 절삭날의 절입 강도를 조절하는 절입강도 조절구가 형성되고,
상기 절입강도 조절구는 탄성 분지암들의 내벽에 각각 길이방향으로 형성된 가이드 슬롯과; 상기 탄성 분지암들에 형성된 가이드 슬롯들 사이에 진퇴구조로 배치되는 진퇴 가이드; 및 상기 가이드 슬롯 사이에 진퇴구조로 배치된 진퇴 가이드를 전방으로 탄지하는 보강 스프링을 포함하고,
상기 진퇴 가이드는 상기 탄성 분지암들의 내벽에 형성된 가이드 슬롯을 따라 진퇴하는 가이드 블록과, 상기 가이드 블록에 관통되게 체결되어 상기 보강 스프링의 지지단을 지지하는 조절볼트를 포함하여, 상기 보강 스프링에 의한 탄성 지지력의 조절이 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 공용성을 갖는 디버링 툴.
제 1항에 있어서, 상기 절삭날에 설정 여유각에 따라 경사지게 절입하여, 상기 절삭날의 후방에는 일측면에 형성된 인선을 기준으로 점차 폭이 증가하는 여유 공간부가 형성된 것을 특징으로 하는 공용성을 갖는 디버링 툴.
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