KR102611096B1 - Cutting tool with porous internal cooling channel - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시 예는 다공성 구조의 내부 냉각 유로 가지는 절삭공구를 제공한다. 본 발명의 실시 예에 따른 다공성 구조의 내부 냉각 유로 가지는 절삭공구는 코어부; 코어부의 중앙부에 마련되는 코어 냉각 채널; 코어부의 외측에 마련되는 커터; 커터에 마련되어 커터의 외면까지 연장 형성된 커터 냉각 채널; 및 코어 냉각 채널과 커터 냉각 채널을 연결하는 연결 채널을 포함하며, 코어 냉각 채널, 커터 냉각 채널, 및 연결 채널은, 코어부와 커터가 금속 3D 프린팅으로 형성됨에 따라 형성된다.One embodiment of the present invention provides a cutting tool having an internal cooling channel with a porous structure. A cutting tool having an internal cooling channel of a porous structure according to an embodiment of the present invention includes a core portion; A core cooling channel provided in the center of the core portion; A cutter provided on the outside of the core portion; A cutter cooling channel provided in the cutter and extending to the outer surface of the cutter; and a connection channel connecting the core cooling channel and the cutter cooling channel, wherein the core cooling channel, the cutter cooling channel, and the connection channel are formed as the core portion and the cutter are formed by metal 3D printing.
Description
본 발명은 다공성 구조의 내부 냉각 유로 가지는 절삭공구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 공구의 내부에 냉각 유로가 마련되는 다공성 구조의 내부 냉각 유로 가지는 절삭공구에 관한 것이다.The present invention relates to a cutting tool having an internal cooling channel of a porous structure, and more specifically, to a cutting tool having an internal cooling channel of a porous structure in which a cooling channel is provided inside the tool.
일반적으로, 공작 기계는 각종 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속의 공작물을 적당한 공구를 이용하여 원하는 형상 및 치수로 가공할 목적으로 사용하는 것으로서, 수치제어(CNC, Computerized Numerical Control) 선반이나 반자동 타입인 NC머신 또는 머시닝 센터 등이 있다.In general, machine tools are used to process metal workpieces into desired shapes and dimensions using appropriate tools using various cutting or non-cutting processing methods, such as computerized numerical control (CNC) lathes or semi-automatic machines. There are types of NC machines or machining centers.
이러한 공작 기계에는 절삭하는 수행하는 절삭 공구와, 스핀들에 결합되어 스핀들과 공구를 연결하며 공구를 고정하는 장치인 공구 홀더가 마련된다.These machine tools are equipped with a cutting tool that performs cutting and a tool holder that is coupled to the spindle, connects the spindle and the tool, and is a device that holds the tool.
한편, 기존의 솔리드 엔드밀, 드릴 등과 같은 절삭 공구는, 절삭 공구로서 사용이 적합한 금속재를 가공하여 만든 것으로서, 절삭유가 외부에 공급되어 절삭열을 냉각시키는 완전 솔리드 구조와, 절삭유의 공급이 가능한 냉각 채널이 내부에 중공으로 마련된 중공 구조가 있다.Meanwhile, cutting tools such as existing solid end mills and drills are made by processing metal materials suitable for use as cutting tools, and have a completely solid structure in which cutting oil is supplied to the outside to cool cutting heat, and a cooling system that can supply cutting oil. There is a hollow structure with a hollow channel inside.
먼저, 절삭유가 외부에서 공급되는 완전 솔리드 구조의 절삭 공구는, 절삭날의 외면부에 발생되는 절삭열을 주로 냉각하게 되므로, 절삭날의 내부로 전달되는 절삭열을 방출하기 어렵다.First, a cutting tool with a completely solid structure in which cutting oil is supplied from the outside mainly cools the cutting heat generated on the outer surface of the cutting edge, so it is difficult to dissipate the cutting heat transmitted to the inside of the cutting edge.
다음으로, 절삭유가 내부에 공급되는 중공 구조의 절삭 공구는, 절삭유가 외부에 공급될 수 있을 뿐만 아니라 내부까지 공급되어 절삭 시에 발생될 수 있을 절삭열을 더 냉각시킬 수 있지만, 냉각 채널의 가공 한계로 인해 절삭날에 인접 부분에 절삭유를 충분히 공급하기 어렵다.Next, in a cutting tool with a hollow structure in which cutting oil is supplied internally, cutting oil can be supplied not only to the outside but also to the inside, further cooling the cutting heat that may be generated during cutting, but processing the cooling channel. Due to limitations, it is difficult to sufficiently supply cutting oil to the area adjacent to the cutting edge.
즉, 기존의 절삭 공구에 형성되는 냉각 채널은, 절삭 공구의 중심부나 그 주변에 드릴 가공하여 형성하는 것으로서, 절삭열이 집중되는 절삭날 근처에 형성하기가 어렵고, 더욱이 절삭날의 형상에 대응한 채널 단면으로 가공 형성하기가 거의 불가능하다.In other words, the cooling channel formed in the existing cutting tool is formed by drilling in the center of the cutting tool or its surroundings, so it is difficult to form it near the cutting edge where cutting heat is concentrated, and furthermore, it is difficult to form it near the cutting edge where cutting heat is concentrated. It is almost impossible to machine and form the channel cross section.
이처럼 기존의 절삭 공구는, 절삭열이 집중되는 절삭날 부분에 대한 냉각 성능이 충분히 높지 않으므로, 고속 가공에서 절삭날과 절삭칩의 열화에 따른 절삭면의 열변형이 발생되거나, 절삭 공구의 열변형 및 피로, 또는 파손으로 절삭 공구를 자주 교체하게 되거나, 장치 수리가 빈번히 발생되어 절삭 공정의 택트 타임 증가 및 생산성 저하가 초래되는 문제점이 있었다.As such, the cooling performance of existing cutting tools is not high enough for the cutting edge area where cutting heat is concentrated, so thermal deformation of the cutting surface occurs due to deterioration of the cutting edge and cutting chips during high-speed machining, or thermal deformation of the cutting tool occurs. Additionally, cutting tools have to be frequently replaced due to fatigue or breakage, or equipment repairs occur frequently, resulting in increased tact time of the cutting process and decreased productivity.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 3D 프린팅 기술을 절삭 공구에 적용하여 절삭 공구의 절삭날에 최대한 인접하게 절삭 채널을 공동 형성함으로써 기존의 절삭 공구보다 절삭날에 대한 냉각 성능을 충분히 높일 수 있으며, 고속 가공에서 절삭 정밀도와 안정성 및 생산성을 높일 수 있는 다공성 구조의 내부 냉각 유로 가지는 절삭공구를 제공하는 것이다.The purpose of the present invention to solve the above problems is to apply 3D printing technology to cutting tools to form a cutting channel cavity as close to the cutting edge of the cutting tool as possible, thereby improving cooling performance for the cutting edge compared to existing cutting tools. The aim is to provide a cutting tool that has an internal cooling channel with a porous structure that can sufficiently increase cutting precision, stability, and productivity in high-speed machining.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problem mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. There will be.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 코어부; 상기 코어부의 중앙부에 마련되는 코어 냉각 채널; 상기 코어부의 외측에 마련되는 커터; 상기 커터에 마련되어 상기 커터의 외면까지 연장 형성된 커터 냉각 채널; 및 상기 코어 냉각 채널과 커터 냉각 채널을 연결하는 연결 채널을 포함하며, 상기 코어 냉각 채널, 상기 커터 냉각 채널, 및 상기 연결 채널은, 상기 코어부와 커터가 금속 3D 프린팅으로 형성됨에 따라 형성되는 것을 특징으로 한다.The configuration of the present invention for achieving the above object includes a core portion; a core cooling channel provided in the center of the core portion; A cutter provided outside the core portion; a cutter cooling channel provided in the cutter and extending to an outer surface of the cutter; and a connection channel connecting the core cooling channel and the cutter cooling channel, wherein the core cooling channel, the cutter cooling channel, and the connection channel are formed as the core portion and the cutter are formed by metal 3D printing. It is characterized by
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 커터는 절삭면에 대응하는 레이크 페이스와 절삭칩의 안내에 대응하는 플랭크 페이스를 갖되, 상기 커터 냉각 채널은, 상기 플랭크 페이스보다 상기 레이크 페이스 측으로 더 많은 유량을 제공하도록 마련될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the cutter has a rake face corresponding to the cutting surface and a flank face corresponding to guidance of the cutting chip, and the cutter cooling channel provides a greater flow rate toward the rake face than the flank face. It can be arranged to do so.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 커터 냉각 채널은, 상기 연결 채널에서 상기 레이크 페이스 측으로 연장 배치된 복수의 레이크 모세 채널; 및 상기 연결 채널에서 상기 플랭크 페이스 측으로 연장 배치된 복수의 플랭크 모세 채널을 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the cutter cooling channel includes a plurality of rake capillary channels extending from the connection channel toward the rake face; And it may include a plurality of flank capillary channels extending from the connection channel toward the flank face.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 연결 채널은 상기 코어 냉각 채널에서 상기 플랭크 페이스 측을 향해 방사상으로 형성되되, 상기 연결 채널에서 상기 레이크 모세 채널은 상기 레이크 페이스 측으로 경사지게 배치되며, 상기 연결 채널에서 상기 플랭크 모세 채널은, 상기 플랭크 페이스 측으로 경사지게 배치될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the connecting channel is formed radially in the core cooling channel toward the flank face side, and in the connecting channel, the rake capillary channel is disposed inclined toward the rake face side, and in the connecting channel, the rake capillary channel is disposed radially toward the flank face side. The flank capillary channel may be disposed inclined toward the flank face.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 레이크 모세 채널은 2 개 이상 배치되며, 상기 플랭크 모세 채널은, 1개 이상 배치될 수 있다.In an embodiment of the present invention, two or more rake capillary channels may be arranged, and one or more flank capillary channels may be arranged.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 레이크 모세 채널은 상기 플랭크 모세 채널보다 더 넓은 채널 너비를 가질 수 있다.In an embodiment of the present invention, the rake capillary channel may have a wider channel width than the flank capillary channel.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 커터, 커터 냉각 채널, 및 연결채널은, 상기 코어부의 외주면을 따라 복수의 나선 형상으로 마련되되, 상기 코어부, 커터, 커터 냉각 채널, 연결 채널, 및 코어 냉각 채널은, 상기 코어의 중심 축선 방향을 따른 금속 적층으로 형성될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the cutter, cutter cooling channel, and connection channel are provided in a plurality of spiral shapes along the outer peripheral surface of the core portion, and the core portion, cutter, cutter cooling channel, connection channel, and core cooling The channel may be formed of metal stacks along the central axis of the core.
상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 효과는, 3D 프린팅 기술을 절삭 공구에 적용하여 절삭 공구의 절삭날에 최대한 인접하게 절삭 채널을 공동 형성함으로써 기존의 절삭 공구보다 절삭날에 대한 냉각 성능을 충분히 높일 수 있으며, 고속 가공에서 절삭 정밀도와 안정성 및 생산성을 높일 수 있는 다공성 구조의 내부 냉각 유로 가지는 절삭공구를 제공한다.The effect of the present invention according to the above configuration is to sufficiently increase the cooling performance of the cutting edge compared to existing cutting tools by applying 3D printing technology to the cutting tool to form a cutting channel cavity as close to the cutting edge of the cutting tool as possible. It provides a cutting tool with an internal cooling channel with a porous structure that can increase cutting precision, stability, and productivity in high-speed machining.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. The effects of the present invention are not limited to the effects described above, and should be understood to include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다공성 구조의 내부 냉각 유로 가지는 절삭공구의 정면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ 단면도이다.Figure 1 is a front view of a cutting tool having an internal cooling passage of a porous structure according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view taken along line I-I of Figure 1.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the attached drawings. However, the present invention may be implemented in various different forms and, therefore, is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts that are not related to the description are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, combined)" with another part, this means not only "directly connected" but also "indirectly connected" with another member in between. "Includes cases where it is. Additionally, when a part is said to “include” a certain component, this does not mean that other components are excluded, but that other components can be added, unless specifically stated to the contrary.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terms used in this specification are merely used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다공성 구조의 내부 냉각 유로 가지는 절삭공구의 정면도이며, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ 단면도이다.Figure 1 is a front view of a cutting tool having an internal cooling passage of a porous structure according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is a cross-sectional view taken along line I-I of Figure 1.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 다공성 구조의 내부 냉각 유로 가지는 절삭공구(100)는, 코어부(101), 코어부(101)의 중앙부에 마련되는 코어 냉각 채널(105), 코어부(101)의 외측에 마련되는 커터(120), 커터(120)에 마련되어 커터(120)의 외면까지 연장 형성된 커터 냉각 채널(125), 및 코어 냉각 채널(105)과 커터 냉각 채널(125)을 연결하는 연결 채널(130)을 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 2, the
코어부(101)는 커터(120)가 결합된 공구의 중심 구조로 형성된 것으로서, 중심부를 길이 방향으로 관통하는 코어 냉각 채널(105)이 형성된 중공 구조이다.The
코어 냉각 채널(105)은 코어부(101)의 냉각을 위한 절삭유와 같은 냉각 유체가 공급되는 통로로서, 도시된 바와 같이 원형 단면 형상으로 제시되어 있으나, 이에 한정되진 않으며, 열교환 면적을 더 크게 만들기 위한 요철 형상을 가질 수 있다.The
코어 냉각 채널(105)에서 냉각 유체는 코어부(101)의 중심 라인을 따라 유동하게 된다.In the
냉각 유체로는 코어 냉각 채널(105)을 통과하면서 코어부(101)와 열교환하여 코어부(101)를 냉각하는데 사용되는 유체 또는 기체를 사용할 수 있다.As the cooling fluid, a fluid or gas used to cool the
커터(120)는 코어부(101)에 일정 간격으로 형성되어 절삭 대상물을 절삭하는 것으로서, 절삭을 위해 예리하게 가공되어 열처리된 에지부(121)가 마련된다.The
예를 들어, 커터(120)는 엔드밀 형상으로 마련된 코어부(101)의 외측에 90도 또는 180도 간격으로 배치된 나선 구조일 수 있으나, 이에 한정되진 않으며, 더 작은 각도 간격으로도 배치 가능하다.For example, the
커터 냉각 채널(125)과 연결 채널(130)은, 코어부(101)의 중심부에 있는 코어 냉각 채널(105)에 연결되며, 코어부(101)의 외측에서 커터(120)의 나선 형상을 따라 배치된다.The cutter cooling channel 125 and the
이러한 커터 냉각 채널(125)과 연결 채널(130)은 코어 냉각 채널(105)에서 커터(120)의 형상의 대응하여 커터(120) 방향 측으로 미세 통로 또는 얇게 슬릿을 형성한 나선 배치 통로로서, 절삭 시에 공급되는 냉각 유체가 코어부(101)에서 반경 방향으로 유동하면서 커터(120)를 냉각하게 만든다.The cutter cooling channel 125 and the connecting
코어 냉각 채널(105), 커터 냉각 채널(125), 및 연결 채널(130)은 연결된 구조로서, 코어부(101)의 중심 축선 방향을 따른 금속 적층으로 형성될 수 있다.The
코어부(101), 코어 냉각 채널(105), 커터(120), 커터 냉각 채널(125), 및 연결 채널(130)은, 공구로 사용되는 금속을 3D 프린팅으로 적층 형성하면서 동시에 형성된다.The
코어 냉각 채널(105)은 일자형 구조로서, 드릴링으로 형성될 수 있으나, 상기와 같이 3D 프린팅의 금속 적층 시에 함께 형성함이 추후 가공 작업을 절약하는 측면에서 적절하다.The
커터(120)에 마련되는 커터 냉각 채널(125)은, 커터(120)의 형상에 대응한 단면 구조를 갖도록 형성하는 것으로서, 금속 적층에 의하지 않고는 커터(120) 형상의 복잡한 미세 통로의 형성이 불가능하다.The cutter cooling channel 125 provided in the
커터(120)에서 커터 냉각 채널(125)의 실질적인 배치와 단면 구조에 대해서 자세하게 살펴본다.The actual arrangement and cross-sectional structure of the cutter cooling channel 125 in the
커터(120)는 절삭면에 대응하는 레이크 페이스(122)와 절삭칩의 안내에 대응하는 플랭크 페이스(123)를 갖는다.The
레이크 페이스(122)는 오목한 곡면 형상이며, 플랭크 페이스(123)는 불룩한 곡면 형상으로서, 레이크 페이스(122)와 플랭크 페이스(123)는 절삭을 수행하는 에지부(121)에서 만나면서 절삭날 형상을 만든다.The
플랭크 페이스(123)는 절삭된 절삭 칩들을 절삭면의 외부로 배출하는 역할을 하는 것으로서, 레이크 페이스(122)에 비해 마찰열이 적게 된다.The
이처럼 커터(120)는 절삭면에 대응하는 레이크 페이스(122)와 절삭칩의 안내에 대응하는 플랭크 페이스(123)를 갖되, 커터 냉각 채널(125)은, 플랭크 페이스(123)보다 레이크 페이스(122) 측으로 더 많은 유량을 제공하도록 형성될 수 있다.In this way, the
커터 냉각 채널(125)은, 플랭크 페이스(123)보다 레이크 페이스(122) 측에 더 많은 냉각 유체 유량이 공급되도록 배치되어, 절삭에서 마찰열이 주로 발생되는 레이크 페이스(122) 측의 냉각을 원활하게 만든다.The cutter cooling channel 125 is arranged so that more cooling fluid flow is supplied to the
이처럼 커터 냉각 채널(125)이 플랭크 페이스(123)보다 레이크 페이스(122) 측에 더 많이 배치됨이 절삭 시에 발생되는 열에 의한 공구의 보호와 절삭면의 열변형 방지 측면에서 유리하다.In this way, having more cutter cooling channels 125 on the
커터 냉각 채널(125)은, 연결 채널(130)에서 레이크 페이스(122) 측으로 연장 배치된 복수의 레이크 모세 채널(126), 및 연결 채널(130)에서 플랭크 페이스(123) 측으로 연장 배치된 복수의 플랭크 모세 채널(127)을 포함할 수 있다.The cutter cooling channel 125 includes a plurality of
레이크 모세 채널(126)은 2 개 이상 배치되며, 플랭크 모세 채널(127)은, 1개 이상 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 레이크 모세 채널(126)은, 3개가 배치되며, 플랭크 모세 채널(127)은 3개가 배치될 수 있다.Two or more
또한, 레이크 모세 채널(126)은 플랭크 모세 채널(127)은 더 길 채널 길이를 가질 수 있으며, 플랭크 모세 채널(127)보다 더 넓은 채널 너비를 가질 수 있다.Additionally, the
이처럼 레이크 모세 채널(126)이 플랭크 모세 채널(127)보다 더 길고 더 넓은 폭으로 배치됨으로써 플랭크 페이스(123)보다 더 많은 절삭 열이 발생되는 레이크 페이스(122) 측에 더 많은 냉각 유체가 공급될 수 있다.In this way, the
커터 냉각 채널(125)은, 플랭크 페이스(123)보다 레이크 페이스(122) 측에 더 많은 냉각 유량이 공급되도록 레이크 모세 채널(126)이 배치되므로, 절삭에서 마찰열이 주로 발생되는 레이크 페이스(122) 측의 냉각을 원활하게 만든다.In the cutter cooling channel 125, the
이처럼 커터 냉각 채널(125)이 플랭크 페이스(123)보다 레이크 페이스(122) 측에 더 많은 냉각 유량을 공급함에 따라 절삭 시에 발생되는 열에 의한 공구의 보호와 절삭면의 열변형 방지 측면에서 유리하다.As the cutter cooling channel 125 supplies more cooling flow to the
한편, 연결 채널(130)은 코어 냉각 채널(105)에서 플랭크 페이스(123) 측을 향해 방사상으로 형성되며, 연결 채널(130)에서 레이크 모세 채널(126)은 레이크 페이스(122) 측으로 경사지게 배치되며, 연결 채널(130)에서 플랭크 모세 채널(127)은, 플랭크 페이스(123) 측으로 경사지게 배치될 수 있다.Meanwhile, the
이러한 연결 채널(130)에서 레이크 모세 채널(126)과 플랭크 모세 채널(127)의 경사 배치는 냉각 유체의 유로 저항을 줄여 주며, 연결 채널(130)에 대한 수평 구조보다 더 많은 냉각 면적을 제공하며, 에지부(121) 측으로 냉각 유체가 충분히 공급될 수 있게 만든다.The inclined arrangement of the
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다. The description of the present invention described above is for illustrative purposes, and those skilled in the art will understand that the present invention can be easily modified into other specific forms without changing the technical idea or essential features of the present invention. will be. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive. For example, each component described as unitary may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may also be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. The scope of the present invention is indicated by the patent claims described below, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.
100: 절삭공구 101: 코어부
105: 코어 냉각 채널 120: 커터
121: 에지부 122: 레이크 페이스
123: 플랭크 페이스 125: 커터 냉각 채널
126: 레이크 모세 채널 127: 플랭크 모세 채널
130: 연결 채널100: Cutting tool 101: Core portion
105: core cooling channel 120: cutter
121: Edge part 122: Lake face
123: Flank face 125: Cutter cooling channel
126: Lake Moses Channel 127: Flank Moses Channel
130: connection channel
Claims (7)
상기 코어부의 중앙부에 마련되는 코어 냉각 채널;
상기 코어부의 외측에 마련되고, 절삭면에 대응하는 레이크 페이스와 절삭칩의 안내에 대응하는 플랭크 페이스를 갖는 커터;
상기 커터에 마련되어 상기 커터의 외면까지 연장 형성된 커터 냉각 채널; 및
상기 코어 냉각 채널과 커터 냉각 채널을 연결하는 연결 채널을 포함하며,
상기 코어 냉각 채널, 상기 커터 냉각 채널, 및 상기 연결 채널은, 상기 코어부와 커터가 금속 3D 프린팅으로 형성됨에 따라 형성되고,
상기 연결 채널은 상기 코어 냉각 채널에서 상기 플랭크 페이스 측을 향해 방사상으로 형성되며,
상기 커터 냉각 채널은, 상기 연결 채널에서 상기 레이크 페이스 측으로 연장 배치된 복수의 레이크 모세 채널; 및 상기 연결 채널에서 상기 플랭크 페이스 측으로 연장 배치된 복수의 플랭크 모세 채널을 포함하고,
상기 연결 채널과 레이스 모세 채널 및 플랭크 모세 채널 각각은 상기 코어부의 길이 방향에 수직한 평면 상에 배치되어 형성되며,
상기 연결 채널의 외측단을 통과한 냉각 유체, 상기 레이스 모세 채널을 통과한 냉각 유체 및 상기 플랭크 모세 채널을 통과한 냉각 유체 각각은 서로 다른 방향을 향해 분사되고,
상기 커터 냉각 채널은, 상기 플랭크 페이스보다 상기 레이크 페이스 측으로 더 많은 유량을 제공하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 다공성 구조의 내부 냉각 유로 가지는 절삭공구.
core part;
a core cooling channel provided in the center of the core portion;
A cutter provided outside the core portion and having a rake face corresponding to a cutting surface and a flank face corresponding to guiding the cutting chip;
a cutter cooling channel provided in the cutter and extending to an outer surface of the cutter; and
It includes a connection channel connecting the core cooling channel and the cutter cooling channel,
The core cooling channel, the cutter cooling channel, and the connection channel are formed as the core portion and the cutter are formed by metal 3D printing,
The connection channel is formed radially from the core cooling channel toward the flank face,
The cutter cooling channel includes a plurality of rake capillary channels extending from the connection channel toward the rake face; and a plurality of flank capillary channels extending from the connection channel toward the flank face,
Each of the connection channel, race capillary channel, and flank capillary channel is formed by being disposed on a plane perpendicular to the longitudinal direction of the core portion,
The cooling fluid passing through the outer end of the connection channel, the cooling fluid passing through the race capillary channel, and the cooling fluid passing through the flank capillary channel are each sprayed in different directions,
A cutting tool having an internal cooling channel of a porous structure, wherein the cutter cooling channel is provided to provide a greater flow rate to the rake face side than to the flank face.
상기 연결 채널에서 상기 레이크 모세 채널은 상기 레이크 페이스 측으로 경사지게 배치되며,
상기 연결 채널에서 상기 플랭크 모세 채널은, 상기 플랭크 페이스 측으로 경사지게 배치되는 것을 특징으로 하는 다공성 구조의 내부 냉각 유로 가지는 절삭공구.
In claim 1,
In the connection channel, the rake capillary channel is inclined toward the rake face,
A cutting tool having an internal cooling channel of a porous structure, wherein the flank capillary channel in the connection channel is inclined toward the flank face.
상기 레이크 모세 채널은 2 개 이상 배치되며,
상기 플랭크 모세 채널은, 1개 이상 배치되는 것을 특징으로 하는 다공성 구조의 내부 냉각 유로 가지는 절삭공구.
In claim 1,
The rake capillary channels are arranged in two or more,
A cutting tool having an internal cooling flow path of a porous structure, characterized in that one or more flank capillary channels are arranged.
상기 레이크 모세 채널은 상기 플랭크 모세 채널보다 더 넓은 채널 너비를 갖는 것을 특징으로 하는 다공성 구조의 내부 냉각 유로 가지는 절삭공구.
In claim 1,
A cutting tool having an internal cooling flow path of a porous structure, wherein the rake capillary channel has a wider channel width than the flank capillary channel.
상기 커터, 커터 냉각 채널, 및 연결채널은, 상기 코어부의 외주면을 따라 복수의 나선 형상으로 마련되되,
상기 코어부, 커터, 커터 냉각 채널, 연결 채널, 및 코어 냉각 채널은, 상기 코어의 중심 축선 방향을 따른 금속 적층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 다공성 구조의 내부 냉각 유로 가지는 절삭공구.In claim 1,
The cutter, cutter cooling channel, and connection channel are provided in a plurality of spiral shapes along the outer peripheral surface of the core portion,
A cutting tool having an internal cooling channel of a porous structure, wherein the core portion, the cutter, the cutter cooling channel, the connecting channel, and the core cooling channel are formed of metal laminates along the central axis direction of the core.
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