KR102551755B1

KR102551755B1 - 개량된 절입력의 조절구조를 갖는 디버링툴

Info

Publication number: KR102551755B1
Application number: KR1020210125597A
Authority: KR
Inventors: 예상백; 사민우
Original assignee: 예상백
Priority date: 2021-09-23
Filing date: 2021-09-23
Publication date: 2023-07-04
Also published as: KR20230042854A

Abstract

본 발명은 절삭 가공물에 형성된 가공홀에 길이방향으로 진입하여 절삭 가공에 의해 가공홀 내에 생성된 버를 제거하는 개량된 절입력의 조절구조를 갖는 디버링툴에 관한 것으로,
본 발명에서는 선단부에 조립슬롯이 형성된 바디와; 상기 바디에 형성된 조립슬롯에 조립되며, 절삭 가공물의 가공홀에 절입하여 가공홀의 버를 절삭하여 제거하는 절삭날을 갖는 절삭날 조립체를 포함하여 구성되고, 상기 조립슬롯은, 바디의 길이방향으로 절입하여 형성되며 후반부에 지지시트가 형성된 하부 개방형의 지지 슬롯부와; 상기 지지 슬롯부의 전반부에 상하 관통하여 형성된 승강 슬롯부를 포함하여 구성되고,
상기 절삭날 조립체는, 상기 지지 슬롯부의 지지시트에 후미부를 고정하여 후미부는 고정단부를 형성하고 선단부는 자유단부를 형성하는 판스프링으로 이루어진 탄지편과; 상기 자유단부를 형성한 탄지편의 선단부 상면에 적층되게 형성되어, 자유단부를 형성한 탄지편의 탄성 지지력에 의해 승강 슬롯부를 따라 날부가 탄력적으로 상향 돌출하는 절삭날을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

개량된 절입력의 조절구조를 갖는 디버링툴{Deburring tool with improved cutting force adjustment structure}

본 발명은 개량된 절입력의 조절구조를 갖는 디버링툴에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 절삭 가공물에 형성된 가공홀에 길이방향으로 진입하여 절삭 가공에 의해 가공홀 내에 생성된 버를 제거하는 개량된 절입력의 조절구조를 갖는 디버링툴에 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 남기게 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.

그런데, 종래 디버링툴은 바디의 절삭날이 용접 등을 통해 일체로 형성된 관계로 절삭날의 마모 등에 의해 노후화가 발생되면 디버링 툴 전체의 교체가 요구되고, 또 다양한 직경을 갖는 가공홀의 공용된 가공이 어려울 뿐 아니라, 절삭날의 강도로 가공홀이 형성된 절삭 가공물의 재질 등에 따른 적절한 절입력이 조절이 어려웠다.

따라서, 종래 디버링툴은 유지 보수에 따른 비용이 증가되고, 또 가공홀의 정밀한 디버링이 어려울 뿐 아니라, 절삭날의 빈번한 손상이 야기되는 문제점이 지적되었다.

KR

10-2019-0101726

A

KR

10-2006-0025576

A

상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 절삭 가공물에 형성된 가공홀에 길이방향으로 진입하여 가공홀 내에 형성된 버를 제거함에 있어, 절입력의 간편한 조절을 통해 절삭날이 요하는 강도로 가공홀에 요하는 절입 압력으로 절입되어 가공홀과 절삭날의 손상을 최소화하면서 가공홀의 정교한 디버링 가공이 가능하도록 하는 개량된 절입력의 조절구조를 갖는 디버링툴을 제공함에 있다.

상기한 목적은, 본 발명에서 제공하는 하기 구성에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 개량된 절입력의 조절구조를 갖는 디버링툴은,

선단부에 조립슬롯이 형성된 바디와; 상기 바디에 형성된 조립슬롯에 조립되며, 절삭 가공물의 가공홀에 절입하여 가공홀의 버를 절삭하여 제거하는 절삭날을 갖는 절삭날 조립체를 포함하여 구성되고,

상기 조립슬롯은, 바디의 길이방향으로 절입하여 형성되며 후반부에 지지시트가 형성된 하부 개방형의 지지 슬롯부와; 상기 지지 슬롯부의 전반부에 상하 관통하여 형성된 승강 슬롯부를 포함하여 구성되고,

상기 절삭날 조립체는, 상기 지지 슬롯부의 지지시트에 후미부를 고정하여 후미부는 고정단부를 형성하고 선단부는 자유단부를 형성하는 판스프링으로 이루어진 탄지편과; 상기 자유단부를 형성한 탄지편의 선단부 상면에 적층되게 형성되어, 자유단부를 형성한 탄지편의 탄성 지지력에 의해 승강 슬롯부를 따라 날부가 탄력적으로 상향 돌출하는 절삭날을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 탄지편과 절삭날은 이형 재질로 분리 구성되고, 상기 절삭날은 고정볼트를 통해 자유단부를 형성한 탄지편 선단부의 상면에 적층하여 조립된다.

보다 바람직하게는, 상기 탄지편의 후단부가 고정된 지지 슬롯부의 지지시트에 후미부를 진퇴구조로 고정하여, 선단부를 통해 탄지편의 자유단부 저면의 지지 위치를 변경하여 탄지편에 의한 절삭날의 절입력을 조절하는 절입력 조절편을 더 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 탄지편의 후미부와 상기 탄지편의 후미부가 적층하여 조립되는 지지시트의 후미부에는 조립공이 형성되어, 상기 지지시트에 적층된 탄지편의 후미부는 대응하는 조립공을 관통하는 고정볼트에 의해 지지시트에 적층되게 고정되어 고정단부를 형성하도록 구성된다.

전술한 바와 같이 본 발명에서는, 절삭 가공물에 형성된 가공홀에 길이방향으로 진입하여 절삭 가공에 의해 가공홀 내에 생성된 버를 제거함에 있어, 절입력의 간편한 조절을 통해 절삭날이 요하는 강도로 가공홀에 요하는 절입력으로 절입되어 버를 절삭하여 제거하도록 하고 있다.

따라서, 상기 절삭날은 요하는 절입력으로 가공홀에 절입되므로, 가공홀과 절삭날의 물리적인 손상이 예방되므로, 가공홀의 정교한 디버링 가공이 가능하고, 또 절입력 조절편의 진퇴를 통해 절삭날의 절입력의 미세 조절이 가능하다.

특히, 탄지편과 절입력 조절편의 두께 조절을 통해 절삭날의 절입깊이가 조절되므로, 상기 탄지편과 절입력 조절편의 치환 설치를 통해 다양한 직경을 갖는 가공홀의 공용된 가공이 가능하다.

도 1과 도 4는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 개량된 절입 조절구조를 갖는 디버링툴의 전체 구성을 보여주는 결합 및 분해 사시도이고,
도 5 내지 도 6은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 개량된 절입 조절구조를 갖는 디버링툴을 통한 절삭 가공물에 형성된 가공홀의 디버링 상태를 보여주는 것이며,
도 7은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 개량된 절입 조절구조를 갖는 디버링툴에 있어, 승강 규합부의 세부 구성을 보여주는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 개량된 절입 조절구조를 갖는 디버링툴을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 개량된 절입 조절구조를 갖는 디버링툴(1)은, 툴홀더를 통해 가공장치의 스핀들에 고정되어 일방향으로 회전하면서 절삭 가공물(100)의 가공홀(110)을 따라 길이방향으로 진퇴하여, 가공홀(110)의 내경에 형성된 버를 절삭 제거하는 회전 가공툴이다.

상기 디버링 툴(1)은, 스핀들에 고정되어 회전하는 툴홀더에 장착되어 절삭 가공물(100)의 가공홀(110) 내에 길이방향으로 진입하여 가공홀(110)의 내경에 형성된 버를 절삭하여 제거한다.

본 실시예에 따른 디버링툴(1)은 도 1 내지 도 6에서 보는 바와 같이 선단부에 조립슬롯(11)이 형성된 봉상체로 이루어진 바디(10)와; 상기 바디(10)에 형성된 조립슬롯(11)에 조립되며, 절삭 가공물(100)의 가공홀(110)에 진출입하여 가공홀(110)에 형성된 버를 절삭하여 제거하는 절삭날(22)을 갖는 절삭날 조립체(20)를 포함한다.

본 실시예에서는 상기 바디(10)의 조립슬롯(11)과 상기 조립슬롯(11)에 장착되는 절삭날 조립체(20)를 유기적으로 개량하여, 상기 절삭날(22)이 가공홀(110)에 설정된 절입력으로 절입되도록 구성함으로써, 상기 절삭날(22)의 물리적인 손상을 최소화하면서 가공홀(110)에 형성된 버를 안정되게 절삭하여 제거하도록 한다.

이를 상술하자면, 상기 바디(10)의 선단부에 형성된 조립슬롯(11)은 바디(10)의 길이방향으로 절입하여 형성되며 후반부에 지지시트(12a)가 형성된 하부 개방형의 지지 슬롯부(12)와; 상기 지지 슬롯부(12)의 전반부에 상하 관통하여 형성된 승강 슬롯부(13)를 포함한다.

여기서, 상기 조립슬롯(11)를 구성하는 지지 슬롯부(12)와 승강 슬롯부(13)는 절삭 가공을 통해 봉상체로 이루어진 바디(10)의 선단부에 일체로 성형하여 형성된다.

그리고, 상기 조립슬롯(11)에 조립되는 절삭날 조립체(20)는 상기 지지 슬롯부(12)의 지지시트(12a)에 후미부를 고정하여 후미부는 고정단부(21a)를 형성하고 선단부는 자유단부(21b)를 형성하는 판스프링으로 이루어진 탄지편(21)과; 상기 자유단부를 형성한 탄지편(21)의 선단부의 상면에 적층되게 형성되어 자유단부를 형성한 탄지편(21)의 탄성 지지력에 의해 승강 슬롯부(13)를 따라 날부가 상향 진출하는 절삭날(22)을 포함한다.

바람직하게는, 상기 절삭날 조립체(20)를 구성하는 탄지편(21)과 절삭날(22)은 이형 재질로 분리 구성되고, 상기 절삭날(22)은 한 쌍의 고정볼트(24)를 통해 자유단부(21b)를 형성한 탄지편(21) 선단부의 상면에 적층되게 조립하여 고정된다.

그리고, 상기 탄지편(21)의 후미부와 상기 탄지편(21)의 후미부가 적층하여 조립되는 조립슬롯(11)에는 한 쌍의 조립공(12b, 21c)이 대응되게 형성되어, 상기 조립슬롯(11)에 적층된 탄지편(21)은 상하 연통하는 조립공(12b, 21c)을 관통하는 조립볼트(25)들에 의해 후미부를 조립슬롯(11)에 적층되게 고정하여 고정단부(21a)를 형성한다.

따라서, 상기 절삭날(22)은 도 5와 도 6에서 보는 바와 같이 자유단부(21b)을 형성한 탄지편(21)의 탄성에 의해 승강 슬롯부(13)를 따라 날부를 탄력적으로 돌출하고, 결과적으로 가공홀(110)은 승강 슬롯부(13)을 따라 탄력적으로 상향 돌출되는 절삭날(22)의 날부를 내경면에 절입하여 내경면에 형성된 버를 절삭하여 제거한다.

이때, 상기 절삭날(22)은 탄지편(21)에 의해 탄력적인 지지상태를 형성하여 가공홀(110)의 내경면에 요하는 절입력으로 탄력적으로 절입되는 관계로, 과도한 절입력에 의해 가공홀(110)의 내경면이 물리적으로 손상되거나, 절삭날(22)의 날부가 파손되거나 과도하게 마모되어 손상되는 현상이 예방된다.

그리고, 상기 절삭날 조립체(20)를 구성하는 절삭날(22)은 탄지편(21)과 분리 구성되어 조립을 통해 탄지편(21)의 선단부에 조립하여 형성되는 관계로, 가공홀(110)의 디버링에 의한 마모 등에 의해 절삭날(22)의 노후화가 발생되면 탄지편(21)을 포함하는 절삭날 조립체(20) 전체를 교체하지 아니하고, 노후화된 절삭날(22)의 독립적인 교체를 통해 간편하고 저렴한 유지 보수가 가능한 특이성을 갖는다.

또한, 후술되는 바와 같이 절삭날(22)과 분리 구성된 탄지편(21)의 두께의 조절을 통해 절삭날(22)의 절삭깊이의 조절이 가능하므로, 탄지편(21)의 치환 설치를 통해 다양한 직경을 가공홀(110)의 공용된 가공이 가능한 특이성을 갖는다.

한편, 본 발명에서는 상기 판스프링으로 이루어진 탄지편(21)의 자체 탄성을 통해 가공홀(110)의 내경에 절삭날(22)의 날부를 탄력적으로 절입하여 가공홀(110)에 형성된 버를 절삭하여 제거하는 디버링 툴(1)을 구현함에 있어, 상기 탄지편(21)을 통해 제공되는 절삭날(22)의 절입력의 조절이 가능하도록 한다.

이와 같이 구성하면, 가공홀(110)이 형성된 절삭 가공물(100)의 경도나 디버링을 요하는 가공홀(110)의 직경, 그리고 절삭날(22)의 경도 등을 종합적으로 고려하여, 작업자는 절삭날(22)의 절입력을 적절히 조절하여 적합한 절입력으로 절삭날(22)의 날부가 가공홀(110)의 내경면에 절입되도록 한다.

이를 위해, 본 실시예에서는 상기 탄지편(21)의 후단부가 고정된 지지 슬롯부(12)의 지지시트(12a)에 후미부를 진퇴구조로 고정하여, 선단부를 통해 탄지편(21)의 저면의 지지 위치를 변경하는 절입력 조절편(23)을 부가한다.

여기서, 상기 절입력 조절편(23)은 탄지편(21)과 같이 탄성재질의 금속판재로 구성하는 것도 가능하지만, 바람직하게는 상기 비탄성 재질의 금속판재로 구성하여 탄지편(21)의 저면 일지점(P1, P2)을 안정되게 지지하도록 한다.

보다 바람직하게는, 상기 지지시트(12a)에 적층하여 조립되는 절입력 조절편(23)의 후미부에는 길이방향으로 절개된 장공형의 조절공(23a)을 형성하고, 상기 지지시트(12a)는 조절공(23a)을 관통하는 조립볼트(25)를 통해, 지지시트(12a)에 적층된 탄지편(21)의 저면에 적층하여 고정된다.

상기 절입력 조절편(23)은 후미에 상향 절곡된 파지부(23b)가 상향 절곡되게 형성된 금속판재로 구성되고, 상기 절입력 조절편(23)에는 진퇴거리를 육안으로 확인이 가능한 눈금(23c)이 형성되어서, 작업자는 눈금(23c)을 통해 절입력 조절편(23)의 진퇴거리를 육안으로 확인하면서 진퇴거리를 조절하도록 한다.

따라서, 상기 절입력 조절편(23)은 장공형으로 이루어진 조절공(23a)을 통해 전후방향으로 진퇴하여 선단부를 통해 자유단부(21b)를 형성한 탄지편(21)의 선단부 일지점(P1, P2) 저면을 지지하여서, 자유단부(21b)의 지지점의 변경을 통해 탄지편(21)에 의한 절삭날(22)의 절입력을 조절한다.

즉, 도 5와 같이 상기 절입력 조절편(23)이 후방으로 후퇴하면 탄지편(21)의 자유단부(21b) 길이는 늘어나 탄지편(21)의 선단부에 설치된 절삭날(22)의 절입력은 감소한다.

이와 반대로, 도 6과 같이 상기 절입력 조절편(23)이 전방으로 진출하면, 탄지편(21)의 자유단부(21b) 길이는 짧게 형성되어 탄지편(21)의 선단부에 설치된 절삭날(22)의 절입력은 강해진다.

그리고, 본 발명에 따른 절삭날(22)은 탄지편(21)과, 절입력 조절편(23)의 두께에 따라 절삭날(22)의 돌출높이가 조절이 가능하다.

즉, 두께가 두꺼운 탄지편(21)이나 절입력 조절편(23)을 배치하면 절삭날(22)의 날부는 높게 돌출되므로 직경이 큰 가공홀(110)의 디버링이 가능하고, 또 두께가 얇은 탄지편(21)이나 절입력 조절편(23)을 배치하면 절삭날(22)의 날부는 낮게 돌출되므로 직경이 작은 가공홀(110)의 디버링이 가능하다.

여기서, 상기 절입력 조절편(23)과 탄지편(21)은 자유단부를 형성한 탄지편(21)의 선단부에 설치된 절삭날(22)을 탄지하여 절입력을 조절하는 기능과, 두께를 통해 절삭날(22) 날부의 돌출높이를 조절하여 가공을 요하는 가공홀(110)과 대응되게 절삭깊이로 절삭날(22)의 날부가 돌출되도록 하는 기능을 동시 수행하는 구성요소이다.

특히, 본 발명에서는 도 7에서 보는 바와 같이 상기 적층된 상태로 지지시트(12a)에 적층하여 조립되는 탄지편(21)의 후단부와 절입력 조절편(23)의 후단부에, 돌출블록(26a)과 요입홈(26b)이 교번하여 형성된 승강 규합부(26)를 대응되게 형성하여, 상기 적층되는 탄지편(21)과 절입력 조절편(23)의 총두께의 조절이 가능하다.

즉, 상기 탄지편(21)과 절입력 조절편(23)은 돌출블록(26a)을 상하 대응되게 적층하면 총두께는 두꺼워져 절삭날(22)의 날부는 높게 돌출되고, 또 돌출블록(26a)을 요입홈(26b)에 상하 대응되게 적층하면 총두께는 얇아져 절삭날(22)의 날부는 낮게 돌출된다.

이를 통해, 상기 탄지편(21)과 절입력 조절편(23)은 승강 규합부(26)의 규합를 조절하여 절삭날(22) 날부의 돌출높이를 변경하여서, 다양한 직경을 갖는 가공홀(110)의 공용된 디버링 가공이 가능한 특이성을 갖는다.

1. 개량된 절입 조절구조를 갖는 디버링툴
10. 바디 11. 조립슬롯
12. 지지 슬롯부 12a. 지지시트
12b. 조립공 13. 승강 슬롯부
20. 절삭날 조립체 21. 탄지편
21a. 고정단부 21b. 자유단부
21c. 조립공
22. 절삭날 22a. 체결공
23. 절입력 조절편 23a. 조절공
23b. 파지부 23c. 눈금
24. 고정볼트 25. 조립볼트
26. 승강 규합부 26a. 돌출블록
26b. 요입홈
100. 절삭 가공물 110. 가공홀

Claims

선단부에 조립슬롯이 형성된 바디와; 상기 바디에 형성된 조립슬롯에 조립되며, 절삭 가공물의 가공홀에 절입하여 가공홀의 버를 절삭하여 제거하는 절삭날을 갖는 절삭날 조립체를 포함하고,
상기 조립슬롯은, 바디의 길이방향으로 절입하여 형성되며 후반부에 지지시트가 형성된 하부 개방형의 지지 슬롯부와; 상기 지지 슬롯부의 전반부에 상하 관통하여 형성된 승강 슬롯부를 포함하고,
상기 절삭날 조립체는, 상기 지지 슬롯부의 지지시트에 후미부를 고정하여 후미부는 고정단부를 형성하고 선단부는 자유단부를 형성하는 판스프링으로 이루어진 탄지편과; 상기 자유단부를 형성한 탄지편의 선단부 상면에 적층되게 형성되어, 자유단부를 형성한 탄지편의 탄성 지지력에 의해 승강 슬롯부를 따라 날부가 탄력적으로 상향 돌출하는 절삭날을 포함하고,
상기 탄지편의 후단부가 고정된 지지 슬롯부의 지지시트에 후미부를 진퇴구조로 고정하여, 선단부를 통해 탄지편의 자유단부 저면의 지지 위치를 변경하여 탄지편에 의한 절삭날의 절입력을 조절하는 절입력 조절편을 포함하고,
상기 지지시트에 적층하여 조립되는 상기 탄지편의 후단부와 상기 절입력 조절편의 후단부에, 돌출블록과 요입홈이 교번하여 형성된 승강 규합부를 대응되게 형성하여, 적층되는 탄지편과 절입력 조절편의 총두께를 조절함으로써 상기 절삭날 날부의 돌출높이가 변경되도록 구성된 것을 특징으로 하는 개량된 절입력의 조절구조를 갖는 디버링툴.
제 1항에 있어서, 상기 탄지편과 절삭날은 이형 재질로 분리 구성되고, 상기 절삭날은 고정볼트를 통해 자유단부를 형성한 탄지편 선단부의 상면에 적층하여 조립된 것을 특징으로 하는 개량된 절입력의 조절구조를 갖는 디버링툴.
제 1항에 있어서, 상기 탄지편의 후미부와 상기 탄지편의 후미부가 적층하여 조립되는 지지시트의 후미부에는 조립공이 형성되어, 상기 지지시트에 적층된 탄지편의 후미부는 대응하는 조립공을 관통하는 고정볼트에 의해 지지시트에 적층되게 고정되어 고정단부를 형성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 개량된 절입력의 조절구조를 갖는 디버링툴.
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