KR102628837B1 - Cross structure milling pcd compound cutter - Google Patents
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Abstract
교차 구조의 밀링용 PCD 복합 커터는, 커터 바디를 포함하고, 커터 바디는 전단에 절삭부가 형성되고 후단에 홀딩부가 형성되어 있으며, 절삭부는 축방향으로 교차하여 배열된 2쌍의 칩 배출홈을 포함하고, 칩 배출홈 내에는 PCD 인서트가 고정되어 있으며, 커터 바디 내에는 메인 냉각액 홀이 형성되고, 칩 배출홈 내에는 내측 냉각 홀이 형성되어 있으며, 내측 냉각 홀은 메인 냉각액 홀과 연통된다. 본 발명에 따른 제품은 홀 및 홀의 정반면을 일차적으로 가공할수 있으며, 홀 가공용 전용 커터를 생략하여 커터 수량을 줄이고 원가를 절감하고 가공 효율을 향상시킨다.The cross-structured PCD composite cutter for milling includes a cutter body, where a cutting part is formed at the front end and a holding part is formed at the rear end, and the cutting part includes two pairs of chip discharge grooves arranged crossly in the axial direction. A PCD insert is fixed in the chip discharge groove, a main coolant hole is formed in the cutter body, an inner cooling hole is formed in the chip discharge groove, and the inner cooling hole communicates with the main coolant hole. The product according to the present invention can primarily process the hole and the surface of the hole, and omits the dedicated cutter for hole processing, reducing the number of cutters, reducing costs, and improving processing efficiency.
Description
본 발명은 기계 가공 커터 기술분야에 관한 것이며, 구체적으로 교차 구조의 밀링용 PCD 복합 커터에 관한 것이다.The present invention relates to the field of machining cutter technology, and specifically to a PCD composite cutter for cross-structure milling.
고속도 절삭 기술은 현재 제조업에서 주로 보급되고 있는 가공 기술이며, 환경 친화적이고 경제적이며 가공 효율이 높고 품질이 안정하다. 종래의 고속도 강과 경질 합금 커터 재료는 경도가 낮고 내마모성이 떨어져 고속도 절삭 가공 임무를 담당하기 어렵다. 이에 PCD(Polycrystalline diamond, 다결정 다이아몬드) 커터가 시대의 요구에 부응하여 나타났다. PCD 재료는 경도가 높고 마모에 견디며, 열팽창계수가 낮아 유색 금속 가공 업계, 특히 자동차 제조업, 우주항공 제조업과 전자제품 제조업에 점점 더 많이 이용되고 있다. PCD 재료는 유색 금속 및 합금을 가공하는 이상적인 커터 재료이며, 중요한 것은 PCD 재료가 고속도 절삭 가공 임무를 담당할 수 있다는 것이다. 자동차 엔진의 변속기 하우징 내의 단차면과 홀의 가공 성형은 줄곧 자동차 생산의 가공 제조 중의 난제이며, 일반 커터에 의한 가공 방식은 효율이 낮고 커터 수명이 짧은 바, 이는 자동차 제조업에서 직면한 현실적인 과제이다.High-speed cutting technology is a processing technology that is currently widely used in the manufacturing industry. It is environmentally friendly, economical, has high processing efficiency, and has stable quality. Conventional high-speed steel and hard alloy cutter materials have low hardness and wear resistance, making it difficult to perform high-speed cutting tasks. Accordingly, PCD (polycrystalline diamond) cutters appeared to meet the needs of the times. PCD materials are increasingly used in the colored metal processing industry, especially in the automotive, aerospace and electronics manufacturing industries due to their high hardness, wear resistance and low coefficient of thermal expansion. PCD materials are ideal cutter materials for machining colored metals and alloys, and importantly, PCD materials can handle high-speed cutting machining duties. Processing and forming of step surfaces and holes in the transmission housing of an automobile engine has always been a difficult problem in automobile production, and the processing method using a general cutter has low efficiency and short cutter life, which is a realistic challenge faced in the automobile manufacturing industry.
이를 감안하여, 본 발명은 가공 효율이 높고 워크피스의 가공 품질이 안정적이고 커터 수명이 긴 교차 구조의 밀링용 PCD 복합 커터를 제공하는 것을 목적으로 한다. 상기 목적을 이루기 위해, 본 발명의 기술적 방안은 아래와 같이 구현된다.Considering this, the purpose of the present invention is to provide a PCD composite cutter for milling with a cross structure that has high processing efficiency, stable processing quality of workpieces, and long cutter life. In order to achieve the above object, the technical solution of the present invention is implemented as follows.
본 발명에 따른 교차 구조의 밀링용 PCD 복합 커터는 커터 바디를 포함하고, 커터 바디는 선단에 절삭부가 형성되고 후단에 홀딩부가 형성되어 있으며, 절삭부는 축방향으로 교차하여 배열된 2쌍의 칩 배출홈을 포함하고, 칩 배출홈 내에는 PCD 인서트가 고정되어 있으며, 커터 바디 내에는 메인 냉각액 홀이 형성되고, 칩 배출홈 내에는 내측 냉각 홀이 형성되어 있으며, 내측 냉각 홀은 메인 냉각액 홀과 연통된다.The PCD composite cutter for milling with a cross structure according to the present invention includes a cutter body, the cutter body has a cutting part formed at the front end and a holding part at the rear end, and the cutting part discharges two pairs of chips arranged crossly in the axial direction. It includes a groove, a PCD insert is fixed within the chip discharge groove, a main coolant hole is formed within the cutter body, an inner cooling hole is formed within the chip discharge groove, and the inner cooling hole communicates with the main coolant hole. do.
일부 실시예에서, 칩 배출홈은 A형 칩 배출홈, B형 칩 배출홈, C형 칩 배출홈과 D형 칩 배출홈을 포함하고, A형 칩 배출홈은 절삭부의 최선단에 위치하고, 축의 양방향과 5° 각을 이루며; B형 칩 배출홈은 A형 칩 배출홈의 바로 뒤에 위치해 있고 A형 칩 배출홈과 원주방향에서 25° 각을 이루고, 축의 음방향과 -5° 각을 이루며; C형 칩 배출홈은 B형 칩 배출홈의 뒤에 배열되고 B형 칩 배출홈과 대칭되며, 축의 양방향과 5° 각을 이루며; D형 칩 배출홈은 절삭부의 후단에 위치하고 C형 칩 배출홈과 원주방향에서 25° 각을 이루고, 축의 음방향과 -5° 각을 이룬다.In some embodiments, the chip discharge groove includes an A-type chip discharge groove, a B-type chip discharge groove, a C-type chip discharge groove, and a D-type chip discharge groove, and the A-type chip discharge groove is located at the leading edge of the cutting portion and is located on the axis. Makes an angle of 5° in both directions; The B-type chip discharge groove is located immediately behind the A-type chip discharge groove and forms a 25° angle with the A-type chip discharge groove in the circumferential direction and a -5° angle with the negative direction of the axis; The C-type chip discharge groove is arranged behind the B-type chip discharge groove, is symmetrical with the B-type chip discharge groove, and forms a 5° angle with the two directions of the axis; The D-type chip discharge groove is located at the rear end of the cutting section and forms a 25° angle in the circumferential direction with the C-type chip discharge groove and a -5° angle with the negative direction of the axis.
일부 실시예에서, A형 칩 배출홈, B형 칩 배출홈, C형 칩 배출홈과 D형 칩 배출홈 각각은 절삭부의 원주방향으로 4개씩 균일하게 형성되며, 각각의 A형 칩 배출홈, B형 칩 배출홈, C형 칩 배출홈과 D형 칩 배출홈 내에는 모두 PCD 인서트가 고정되어 있다.In some embodiments, the A-type chip discharge groove, the B-type chip discharge groove, the C-type chip discharge groove, and the D-type chip discharge groove are each formed uniformly in the circumferential direction of the cutting part, each of the A-type chip discharge grooves, PCD inserts are fixed within the B-type chip ejection groove, C-type chip ejection groove, and D-type chip ejection groove.
일부 실시예에서, 각각의 A형 칩 배출홈, B형 칩 배출홈, C형 칩 배출홈과 D형 칩 배출홈 내에는 개구가 PCD 인서트를 향하는 내측 냉각 홀이 각각 형성되어 있다.In some embodiments, an inner cooling hole with an opening facing the PCD insert is formed in each of the A-type chip discharge groove, B-type chip discharge groove, C-type chip discharge groove, and D-type chip discharge groove, respectively.
일부 실시예에서, PCD 인서트는 칩 배출홈 내에 용접에 의해 고정되어 있다. In some embodiments, the PCD insert is secured by welding within the chip evacuation groove.
일부 실시예에서, 절삭부의 재질은 고속도 공구강을 포함한다.In some embodiments, the material of the cut includes high-speed tool steel.
일부 실시예에서, 칩 배출홈은 원호형이다.In some embodiments, the chip discharge groove is arcuate.
일부 실시예에서, 홀딩부와 절삭부는 원호 곡면을 통해 이어진다.In some embodiments, the holding portion and the cutting portion are connected through an arcuate curve.
일부 실시예에서, 칩 배출홈 내에는 인서트 홈이 형성되어 있고, PCD 인서트는 인서트 홈 내에 용접되어 있다.In some embodiments, an insert groove is formed within the chip discharge groove, and the PCD insert is welded into the insert groove.
일부 실시예에서, 인서트 홈의 형상은 원호와 직선이 이어진 형태이다.In some embodiments, the shape of the insert groove is a circular arc and a straight line.
종래기술에 비해, 본 발명에 따른 교차 구조의 밀링용 PCD 복합 커터는 하기 장점을 가진다.Compared to the prior art, the PCD composite cutter for cross-structure milling according to the present invention has the following advantages.
커터 바디의 칩 배출홈의 상술한 교차 배열 설계 구조에 의해 커터의 칩 배출 공간이 커지고, 칩을 지체없이 원활하게 배출할 수 있으며, 워크피스에 스크래치를 입혀 가공 표면 품질의 불량을 초래하는 현상은 없다. 또한, 절삭 가공 과정에서 커터의 각각의 절삭날은 서로 영향을 미치지 않으므로, 서로 다른 위치를 가공하는 인서트를 하나로 복합 형성해도 절삭 공진이 발생하지 않으며 매우 훌륭한 방진 특성을 구비한다. 이러한 설계 구조는 커터의 가공 강성도 최대한 확보하며, 커터 바디는 인서트에 충분한 절삭 지지를 부여한다. 본 발명에 따른 제품은 홀 및 홀의 정반면을 일차적으로 가공할수 있으며, 홀 가공용 전용 커터를 생략하여 커터 수량을 줄이고 원가를 절감하며 가공 효율을 향상시킨다.Due to the above-described cross-arrangement design structure of the chip discharge grooves of the cutter body, the chip discharge space of the cutter is increased, chips can be discharged smoothly without delay, and the phenomenon of scratching the workpiece and causing poor processing surface quality is prevented. does not exist. In addition, since the individual cutting edges of the cutter do not affect each other during the cutting process, cutting resonance does not occur even when inserts for machining different positions are combined into one, and it has excellent anti-vibration characteristics. This design structure ensures the cutter's processing rigidity as much as possible, and the cutter body provides sufficient cutting support to the insert. The product according to the present invention can primarily process the hole and the surface of the hole, and omits a dedicated cutter for hole processing, reducing the number of cutters, reducing costs, and improving processing efficiency.
본 발명의 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 발명에 대한 추가적인 이해를 위해 제공되며, 본 발명의 예시적 실시예와 이에 대한 설명은 본 발명을 해석하기 위한 것이며, 본 발명을 부당하게 한정하지 않는다. 도면에서,
도 1은 본 발명에 따른 교차 구조의 밀링용 PCD 복합 커터의 구조 설명도이다.
도 2는 본 발명에 따른 교차 구조의 밀링용 PCD 복합 커터의 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 교차 구조의 밀링용 PCD 복합 커터의 절삭부의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 교차 구조의 밀링용 PCD 복합 커터의 칩 배출홈의 축방향 각의 제1 설명도이다.
도 5는 본 발명에 따른 교차 구조의 밀링용 PCD 복합 커터의 칩 배출홈의 원주방향 각의 제1 설명도이다.
도 6은 본 발명에 따른 교차 구조의 밀링용 PCD 복합 커터의 칩 배출홈의 원주방향 각의 제2 설명도이다.
도 7은 본 발명에 따른 교차 구조의 밀링용 PCD 복합 커터의 칩 배출홈의 축방향 각의 제2 설명도이다.
도 8은 본 발명에 따른 교차 구조의 밀링용 PCD 복합 커터의 워크피스 부위의 설명도이다.
도 9는 본 발명에 따른 교차 구조의 밀링용 PCD 복합 커터의 부품 가공의 제1 설명도이다.
도 10은 본 발명에 따른 교차 구조의 밀링용 PCD 복합 커터의 부품 가공의 제2 설명도이다.The accompanying drawings, which form part of the present invention, are provided for further understanding of the present invention, and the exemplary embodiments of the present invention and the description thereof are intended to interpret the present invention and do not unduly limit the present invention. In the drawing,
1 is a structural diagram of a cross-structured PCD composite cutter for milling according to the present invention.
Figure 2 is a front view of a PCD composite cutter for milling with a cross structure according to the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional view of the cutting portion of the cross-structure milling PCD composite cutter according to the present invention.
Figure 4 is a first explanatory diagram of the axial angle of the chip discharge groove of the cross-structure PCD composite cutter for milling according to the present invention.
Figure 5 is a first explanatory diagram of the circumferential angle of the chip discharge groove of the cross-structure PCD composite cutter for milling according to the present invention.
Figure 6 is a second explanatory diagram of the circumferential angle of the chip discharge groove of the cross-structure PCD composite cutter for milling according to the present invention.
Figure 7 is a second explanatory diagram of the axial angle of the chip discharge groove of the cross-structure PCD composite cutter for milling according to the present invention.
Figure 8 is an explanatory diagram of the workpiece portion of the cross-structure milling PCD composite cutter according to the present invention.
Figure 9 is a first explanatory diagram of component processing of the PCD composite cutter for milling of cross structure according to the present invention.
Figure 10 is a second explanatory diagram of component processing of the PCD composite cutter for milling of cross structure according to the present invention.
설명해야 할 바로는, 서로 저촉되지 않는 상황에서 본 발명의 실시예 및 실시예 중의 특징은 서로 조합할 수 있다.It should be noted that the embodiments and features in the embodiments of the present invention may be combined with each other as long as they do not conflict with each other.
이하, 첨부 도면을 참고하고 실시예를 결합하여 본 발명의 기술적 방안을 명료하고도 완전하게 설명한다. 명백한 바, 설명된 실시예는 본 발명의 일부 실시예일 뿐이며 전체 실시예가 아니다. 본 발명 중의 실시예를 토대로, 본 분야의 통상의 기술자가 창조적 노동을 하지 않고 얻는 모든 다른 실시예는 모두 본 발명의 보호 범위에 속한다.Hereinafter, the technical solution of the present invention will be clearly and completely explained by referring to the accompanying drawings and combining the embodiments. Obviously, the described embodiments are only some embodiments of the present invention and not all embodiments. Based on the embodiments in the present invention, all other embodiments obtained by a person skilled in the art without creative labor shall fall within the protection scope of the present invention.
이하, 도 1 내지 도 10을 참고하고 실시예를 결합하여 본 발명의 실시예에 따른 교차 구조의 밀링용 PCD 복합 커터를 설명한다.Hereinafter, a PCD composite cutter for milling with a cross structure according to an embodiment of the present invention will be described by referring to FIGS. 1 to 10 and combining the examples.
본 발명에 따른 교차 구조의 밀링용 PCD 복합 커터는 커터 바디를 포함하고, 커터 바디는 선단에 절삭부(1)가 형성되고 후단에 홀딩부(2)가 형성되어 있으며, 절삭부(1)는 축방향으로 교차하여 배열된 2쌍의 칩 배출홈(10)을 포함하고, 칩 배출홈(10)내에는 PCD 인서트(101)가 결합되어 있다. 커터 바디 내에는 메인 냉각액 홀(104)이 형성되고, 칩 배출홈(10)내에는 내측 냉각 홀(102)이 형성되어 있으며, 내측 냉각 홀(102)은 메인 냉각액 홀(104)과 연통된다.The PCD composite cutter for milling with a cross structure according to the present invention includes a cutter body, where a cutting portion (1) is formed at the front end and a holding portion (2) is formed at the rear end, and the cutting portion (1) is It includes two pairs of chip discharge grooves 10 arranged to cross in the axial direction, and a PCD insert 101 is coupled within the chip discharge grooves 10. A main coolant hole 104 is formed in the cutter body, and an inner cooling hole 102 is formed in the chip discharge groove 10, and the inner cooling hole 102 communicates with the main coolant hole 104.
절삭부(1)의 재질은 고속도 공구강을 이용하고, 홀딩부(2)의 유형은 공작기계의 인터페이스에 따라 선택되며, 예를 들어 HSK 생크, BT 생크, SK 생크 등 유형이다.The material of the cutting part (1) is high-speed tool steel, and the type of the holding part (2) is selected according to the interface of the machine tool, for example, HSK shank, BT shank, SK shank, etc.
본 실시예에서는 HSK 생크를 예로 들어 설명하며, 그 생크 형태는 BT 생크 유형 또는 SK 생크 등의 다른 형태로 유연하게 설계될 수 있다. 도 1을 참고하면, 본 발명은 교차 구조의 밀링용 PCD 복합 커터를 제공하며, 이는 생크 홀딩부(2)와 절삭부(1)를 포함하고, 절삭부(1)는 생크 홀딩부(2)의 선단에 위치하며, 본 예시에서의 생크 유형은 HSK-A63이다. 생크 홀딩부(2)는 홀딩단의 중공의 원추 곡면과 인서트 교체 슬롯으로 구성되며 원호 곡면을 통해 절삭부(1)과 이어진다. 원호 곡면 설계를 이용하여 커터의 가공 강성을 증대시키고 응력 집중을 피면하여 워크피스의 가공 안정성을 향상시킨다. 생크 홀딩 부분의 코어부를 따라 절삭 부분과 연통되어 냉각액을 수송하는 메인 냉각액 홀(104)이 형성되어 있다.In this embodiment, the HSK shank is taken as an example, and the shank shape can be flexibly designed in other forms such as BT shank type or SK shank. Referring to Figure 1, the present invention provides a cross-structured PCD composite cutter for milling, which includes a shank holding portion (2) and a cutting portion (1), and the cutting portion (1) includes a shank holding portion (2). It is located at the tip of the , and the shank type in this example is HSK-A63. The shank holding part (2) is composed of a hollow conical curved surface at the holding end and an insert replacement slot, and is connected to the cutting part (1) through an arcuate curved surface. Using the circular curved surface design, the processing rigidity of the cutter is increased and stress concentration is avoided to improve the processing stability of the workpiece. A main coolant hole 104 is formed along the core portion of the shank holding portion and communicates with the cutting portion to transport the coolant.
도 2와 도 3을 결합하면, 절삭 부분은 PCD 인서트(101), A형 칩 배출홈, B형 칩 배출홈, C형 칩 배출홈, D형 칩 배출홈과 내측 냉각 홀(102), 냉각액 홀의 통로 단부의 플러그(103)와 메인 냉각액 홀(104) 등의 구성을 포함하며, 여기서 생크에 연결된 메인 냉각액 홀(104) 일단의 공경은 절삭날에 연결된 냉각액 홀(104) 일단의 공경보다 조금 크다. 모든 내측 냉각 홀(102)의 단면 면적의 합은 메인 냉각액 홀(104)의 단면 면적보다 작아야만, 냉각액의 압력 완화가 발생하지 않도록 확보하여 공작기계에서 요구되는 수압 압력치를 만족시킬 수 있다.Combining Figures 2 and 3, the cutting part includes the PCD insert 101, A-type chip discharge groove, B-type chip discharge groove, C-type chip discharge groove, D-type chip discharge groove and inner cooling hole 102, and coolant. It includes a plug 103 at the end of the hole passage and a main coolant hole 104, where the hole diameter of one end of the main coolant hole 104 connected to the shank is slightly smaller than the hole diameter of one end of the coolant hole 104 connected to the cutting edge. big. The sum of the cross-sectional areas of all the inner cooling holes 102 must be smaller than the cross-sectional area of the main coolant hole 104 to ensure that the pressure of the coolant does not relax and to satisfy the hydraulic pressure value required for the machine tool.
도 4, 도 5, 도 6과 도 7을 결합하면, 절삭부(1)의 A형 칩 배출홈은 커터의 최선단에 위치하며, 축의 양방향과 각 5°를 이용하며, 원주를 따라 4개의 칩 배출홈은 상호간에 90° 간격으로 균일하게 분포되고, 각각의 칩 배출홈 내에는 PCD 인서트가 칩 배출홈 벽면을 따라 인레이 용접되어 있다. B형 칩 배출홈은 A형 칩 배출홈의 바로 뒤에 위치해 있고 A형 칩 배출홈과 원주방향에서 25° 각을 이루며, 축의 음방향과 각 -5°를 이용하며, 원주를 따라 4개의 칩 배출홈이 상호간에 90° 간격으로 균일하게 분포되고, 각각의 칩 배출홈 내에는 PCD 인서트가 칩 배출홈 벽면을 따라 인레이 용접되어 있다. C형 칩 배출홈은 B형 칩 배출홈의 바로 뒤에 위치하고 B형 칩 배출홈과 대칭되어 배열되며, 축의 양방향과 각 5°를 이용하며, 원주를 따라 4개의 칩 배출홈이 상호간에 90° 간격으로 균일하게 분포되며, 각각의 칩 배출홈 내에는 PCD 인서트가 칩 배출홈 벽면을 따라 인레이 용접되어 있다. D형 칩 배출홈은 절삭 부분의 하단에 위치하고 C형 칩 배출홈과 원주방향에서 25° 각을 이루며, 축의 음방향과 각 -5°를 이용하며, 원주를 따라 4개의 칩 배출홈이 상호간에 90° 간격으로 균일하게 분포되며, 각각의 칩 배출홈 내에는 PCD 인서트가 칩 배출홈 벽면을 따라 인레이 용접되어 있다. 칩 배출홈의 교차 구조는 칩 수용 공간을 증대시켜 가공 과정에서 칩이 원활하게 배출되어 칩이 잔류하지 않게 된다. 또한, 커터 바디의 지지 강성을 확보하여, PCD 인서트의 절삭 과정에서 커터 바디의 후면 지지에 매우 높은 강도, 강성과 안정성을 부여한다. 이와 같은 설계 구조는 각각의 절삭날이 최적의 가공 장점을 발휘하고 공진으로 인한 커터 진동이 쉽게 발생하지 않도록 할 수 있다.Combining FIGS. 4, 5, 6, and 7, the A-type chip discharge groove of the cutting part (1) is located at the leading edge of the cutter, uses both directions of the axis and an angle of 5°, and has four grooves along the circumference. The chip discharge grooves are uniformly distributed at 90° intervals, and within each chip discharge groove, a PCD insert is inlay-welded along the wall of the chip discharge groove. The B-type chip discharge groove is located right behind the A-type chip discharge groove and forms an angle of 25° in the circumferential direction with the A-type chip discharge groove, uses an angle of -5° with the negative direction of the axis, and discharges four chips along the circumference. The grooves are uniformly distributed at 90° intervals, and within each chip discharge groove, a PCD insert is inlay-welded along the wall of the chip discharge groove. The C-type chip discharge groove is located immediately behind the B-type chip discharge groove and is arranged symmetrically with the B-type chip discharge groove. It uses both directions of the axis and an angle of 5°, and has four chip discharge grooves along the circumference spaced at 90° apart from each other. It is evenly distributed, and within each chip discharge groove, a PCD insert is inlay-welded along the wall of the chip discharge groove. The D-type chip discharge groove is located at the bottom of the cutting part and forms a 25° angle in the circumferential direction with the C-type chip discharge groove. It uses an angle of -5° with the negative direction of the axis, and four chip discharge grooves along the circumference are connected to each other. They are evenly distributed at 90° intervals, and within each chip discharge groove, a PCD insert is inlay-welded along the wall of the chip discharge groove. The cross structure of the chip discharge grooves increases the chip receiving space, so chips are smoothly discharged during the machining process and no chips remain. In addition, by securing the support rigidity of the cutter body, very high strength, rigidity and stability are given to the back support of the cutter body during the cutting process of the PCD insert. This design structure allows each cutting edge to demonstrate optimal machining advantages and prevents cutter vibration due to resonance from easily occurring.
절삭 부분의 PCD 인서트(101)는 경납땜 기술을 이용하여, 각각의 칩 배출홈(10)에 형성된 인서트 홈 내에 인레이 용접되며, 인서트 홈의 타입은 원호와 직선이 이어진 형태로 설계되어 인서트의 용접 강도를 증대시킨다. PCD 인서트(101)는 칩 배출홈(10)의 축방향으로 커터 본체에 견고하게 인레이 용접되며, 각 유형의 칩 배출홈들은 서로 영향을 미치지 않으므로, PCD 인서트(101)는 절삭 상황에 따라 하이-센터 또는 로우-센터, 서로 다른 방향의 축방향 각도 설계를 이용할 수 있다. A형 칩 배출홈, B형 칩 배출홈과 C형 칩 배출홈 내에 인레이 용접된 PCD 인서트는 로우-센터로 설계되어, 커터가 날카롭게 절삭하도록 하여 가공 효율을 향상시키고, 현대 고속도 절삭 공정의 가공 요구를 완전히 만족시킬 수 있다. D형 칩 배출홈 내에 인레이 용접된 PCD 인서트는 하이-센터로 설계되고, PCD 인서트의 칼날에 원주형 마진이 형성되어 내마모성을 증가시키고 커터의 사용 수명을 향상시키며 워크피스의 내부 홀 가공 표면 품질을 최적화한다.The PCD insert (101) of the cutting part is inlay-welded into the insert groove formed in each chip discharge groove (10) using brazing technology, and the type of the insert groove is designed in a form in which a circular arc and a straight line are connected, so that the insert is welded. Increases strength. The PCD insert (101) is firmly inlay-welded to the cutter body in the axial direction of the chip discharge groove (10), and since each type of chip discharge groove does not affect each other, the PCD insert (101) Center or low-center, different axial angle designs are available. The PCD insert inlay-welded within the A-type chip evacuation groove, B-type chip ejection groove, and C-type chip ejection groove is designed to be low-center, allowing the cutter to cut sharply to improve machining efficiency and meet the machining requirements of modern high-speed cutting processes. can be completely satisfied. The PCD insert inlay-welded within the D-shaped chip discharge groove is designed to be high-center, and a circumferential margin is formed on the blade of the PCD insert to increase wear resistance, improve the service life of the cutter, and improve the surface quality of the workpiece's internal hole processing. Optimize.
절삭 부분의 내측 냉각 홀(102)은 각각의 PCD 인서트(101) 하측의 칩 배출홈(10) 내에 형성되고, 내측 냉각 홀(102)의 개구는 PCD 인서트(101)의 절삭날과 대향함으로써, 냉각액이 PCD 인서트(101)의 절삭면을 흘러 인서트의 가공 온도를 낮추고, 인서트의 가공 마모를 경감시키며, 커터의 사용 수명을 연장하여 부품 가공을 위한 커터 비용을 크게 낮춘다.The inner cooling hole 102 of the cutting portion is formed in the chip discharge groove 10 on the lower side of each PCD insert 101, and the opening of the inner cooling hole 102 faces the cutting edge of the PCD insert 101, Cooling fluid flows on the cutting surface of the PCD insert (101), lowering the processing temperature of the insert, reducing processing wear of the insert, and extending the service life of the cutter, significantly lowering the cutter cost for processing parts.
도 8, 도 9와 도 10을 결합하여, 본 발명에 따른 제품의 가공 과정을 설명한다. 도 9에서와 같이, 회전 커터는 홀 중심을 정위치로 커터를 진입하며, 이미 가공된 홀내로 신속하게 진입하여 적절한 위치에서 정지한다. 이때 도 10에 나타낸 바와 같이, 가공하고자 하는 부위(홀의 양측 평면)에 대해 보간 밀링 방식을 이용하여 절삭 가공을 진행하되, 홀의 양측 평면을 동시에 가공한다. 비록 홀의 양측 평면을 동시에 가공하여 절삭 면적이 크지만, 본 발명에 따른 제품은 특별한 각도 구조 설계를 이용하여, 절삭 저항을 분산시켜 응력 집중을 피할 수 있으며, 이로써 본 발명에 따른 제품이 워크피스의 가공을 쉽게 완성할 수 있도록 한다.8, 9 and 10 are combined to explain the processing process of the product according to the present invention. As shown in Figure 9, the rotating cutter enters the hole center at the correct position, quickly enters the already machined hole, and stops at an appropriate position. At this time, as shown in FIG. 10, cutting is performed using an interpolation milling method for the area to be machined (planes on both sides of the hole), and both planes of the hole are processed simultaneously. Although the cutting area is large by machining both planes of the hole simultaneously, the product according to the present invention uses a special angular structure design to distribute cutting resistance and avoid stress concentration, so that the product according to the present invention can avoid stress concentration on the workpiece. Makes processing easy to complete.
생크 홀딩부(2)와 절삭부(1)는 라운딩되어 곡선을 통해 매끄럽게 이어져 커터에 응력 집중이 발생될 가능성을 피하고, 커터 설계의 인체 공학적 미감도 표현한다. The shank holding part (2) and the cutting part (1) are rounded and smoothly connected through the curve to avoid the possibility of stress concentration in the cutter and also express the ergonomic aesthetic of the cutter design.
종래기술에 비해, 본 발명에 따른 교차 구조의 밀링용 PCD 복합 커터는 하기 장점을 가진다.Compared to the prior art, the PCD composite cutter for cross-structure milling according to the present invention has the following advantages.
본 발명은 자동차 엔진의 변속기 하우징 내의 단차면과 홀의 가공에 대해 특별한 구조 설계 솔루션을 제공하여, 본 특허에 따른 제품의 가공 효율을 높이고, 워크피스 가공 품질을 안정시키고, 커터 수명이 길어지도록 하였다. 이러한 복합 성형 PCD 커터의 홈 타입은 서로 다른 방향으로 교차 배열되어 구조가 독특하며, 절삭 칩을 분산시킬 수 있어, 칩의 정체와 워크피스에 대한 스크래치 현상이 발생하지 않는다. 또한 가공 품질이 우수하고 고속도 절삭 가공에 의한 금속 제거율이 높아 가공 효율을 크게 향상시키고 기업의 제조 비용을 절감한다.The present invention provides a special structural design solution for the processing of step surfaces and holes in the transmission housing of an automobile engine, thereby increasing the processing efficiency of the product according to this patent, stabilizing the processing quality of the workpiece, and extending the life of the cutter. The groove types of this composite molded PCD cutter have a unique structure as they are arranged cross-wise in different directions, and can disperse cutting chips, preventing chip stagnation and scratches on the workpiece. In addition, the processing quality is excellent and the metal removal rate through high-speed cutting processing is high, greatly improving processing efficiency and reducing manufacturing costs for companies.
본 발명의 독특한 설계 구조로 인해, 커터의 각각의 절삭날은 가공 과정에서 서로 영향을 미치지 않으며, 공진으로 인한 커터 진동이 일어나는 현상을 피한다. 이와 동시에, 각각의 칩 배출홈은 교차되여 배열되므로 칩 배출 공간이 크고 칩이 정체되지 않는다. 양/음방향 부동한 축방향 각도를 이용함으로써, 커터의 가공 강성과 가공 안정성을 증대시킨다. 본 발명에 따른 제품은 홀 및 홀의 정반면을 일차적으로 가공할수 있으며, 홀 가공용 전용 커터를 생략하여 커터 수량을 줄이고 원가를 절감하고 효율을 향상시킨다.Due to the unique design structure of the present invention, the individual cutting edges of the cutter do not affect each other during the machining process, and the phenomenon of cutter vibration due to resonance is avoided. At the same time, each chip discharge groove is arranged crosswise, so the chip discharge space is large and chips do not stagnate. By using different axial angles in positive and negative directions, the cutting rigidity and processing stability of the cutter are increased. The product according to the present invention can primarily process the hole and the surface of the hole, and omits the dedicated cutter for hole processing, reducing the number of cutters, reducing costs, and improving efficiency.
본 발명의 홈 타입 설계는 유선형이며, 구조가 콤팩트하고 공간이 크며 강성이 양호하다. 각각의 칩 배출홈은 교대로 어긋나게 배열되어, 가공 과정에서 PCD 인서트가 받는 힘의 강도를 낮추고, 공진으로 인한 커터 진동 현상을 해소하며, 워크피스의 표면 가공 품질과 가공 효율을 향상시키고, 커터의 사용 수명을 연장하며 고속 절삭 가공 요구를 만족시킨다.The groove-type design of the present invention is streamlined, has a compact structure, large space, and good rigidity. Each chip discharge groove is arranged alternately and misaligned, reducing the intensity of the force received by the PCD insert during the processing process, eliminating the cutter vibration phenomenon caused by resonance, improving the surface processing quality and processing efficiency of the workpiece, and improving the cutter's It extends the service life and satisfies high-speed cutting processing requirements.
본 발명의 설명에서 이해해야 할 것은, “센터”, “종향”, “횡향”, “앞”, “뒤”, “좌”, “우”, “수직”, “수평”, “상”, “하”, “내”, “외” 등과 같은 용어가 지시하는 방위 또는 위치 관계는 첨부 도면에 나타낸 방위 또는 위치 관계를 토대로 하며, 본 발명을 설명하고 설명을 단순화 하기 위한 것일 뿐이며, 지칭되는 장치 또는 요소가 반드시 특정 방위를 가지고 특정 방위를 위해 구성되고 조작됨을 지시하거나 암시하지 않으므로, 본 발명의 보호 내용에 대한 한정으로 이해해서는 안된다.What should be understood in the description of the present invention are “center”, “vertical”, “lateral”, “front”, “back”, “left”, “right”, “vertical”, “horizontal”, “up”, “ The orientation or positional relationship indicated by terms such as “bottom”, “inside”, “outside”, etc. is based on the orientation or positional relationship shown in the accompanying drawings, and is only for explaining and simplifying the description of the present invention, and the device or Since it does not indicate or imply that the elements necessarily have a specific orientation and are constructed and manipulated for a specific orientation, it should not be construed as a limitation on the protection of the present invention.
또한, “제1”, “제2”와 같은 용어는 설명의 목적으로만 이용되며, 상대적인 중요성을 지시하거나 암시하는 것으로 이해해서는 안되며 또는 지시되는 기술적 특징의 수량을 암묵적으로 나타내는 것으로 이해해서는 안된다. 따라서, “제1”, “제2”로 한정된 특징은 명시적 또는 암묵적으로 하나 또는 더 많은 수의 당해 특징을 포함할 수 있다. 본 발명의 설명에서 “다수”의 의미는 별도로 명확하고도 구체적으로 한정하지 않은 한, 예를 들어 2개, 3개 등과 같이 적어도 2개이다.Additionally, terms such as “first” and “second” are used for descriptive purposes only and should not be understood as indicating or implying the relative importance or implicitly indicating the quantity of the technical feature indicated. Accordingly, features defined as “first” and “second” may explicitly or implicitly include one or more of the corresponding features. In the description of the present invention, the meaning of “many” means at least two, for example, two, three, etc., unless otherwise clearly and specifically limited.
본 발명에서 별도로 명확하게 규정되고 한정하지 않은 한, “장착”, “상호 연결”, “연결”, “고정” 등과 같은 용어는 광의적 의미로 이해해야 한다. 예를 들어 고정 연결일 수도 있고, 탈착 가능한 연결 또는 일체일 수도 있다. 또한, 기계적 연결일 수도 있고, 전기적 연결일 수도 있거나 상호간 통신할 수도 있다. 또한 직접적 연결일 수도 있고, 중간 매체를 통한 간접적 연결일 수도 있으며, 두 요소 내부의 연통 또는 두 요소의 상호적 작용 관계일 수도 있다. 본 분야의 통상의 기술자라면 구체적인 상황에 따라 본 발명에서의 상기 용어들의 구체적인 의미를 이해할 수 있을 것이다.Unless otherwise clearly defined and limited in the present invention, terms such as “mounting,” “interconnection,” “connection,” “fixing,” etc. should be understood in a broad sense. For example, it may be a fixed connection, a removable connection or a complete connection. Additionally, it may be a mechanical connection, an electrical connection, or communication with each other. It may also be a direct connection, an indirect connection through an intermediate medium, a communication within two elements, or an interactive relationship between two elements. A person skilled in the art will be able to understand the specific meaning of the terms in the present invention depending on the specific situation.
이상은 본 발명의 바람직한 실시예일 뿐이며 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 본 발명의 사상과 원칙 내에서 진행된 모든 수정, 동등 교체, 개선 등은 모두 본 발명의 보호 범위 내에 포함되어야 할 것이다.The above is only a preferred embodiment of the present invention and is not intended to limit the present invention. All modifications, equivalent replacements, improvements, etc. made within the spirit and principles of the present invention shall be included within the scope of protection of the present invention.
1 절삭부 2 홀딩부
10 칩 배출홈 101 PCD 인서트
102 내측 냉각 홀 103 플러그
104 메인 냉각액 홀1 Cutting part 2 Holding part
10 Chip ejection groove 101 PCD insert
102 inner cooling hole 103 plug
104 main coolant hole
Claims (10)
커터 바디를 포함하고, 상기 커터 바디는 선단에 절삭부(1)가 형성되고 후단에 홀딩부(2)가 형성되어 있으며, 상기 절삭부(1)는 축방향으로 교차하여 배열된 2쌍의 칩 배출홈(10)을 포함하고, 상기 칩 배출홈(10) 내에는 PCD 인서트(101)가 고정되어 있고, 상기 커터 바디 내에는 메인 냉각액 홀(104)이 형성되고, 상기 칩 배출홈(10) 내에는 내측 냉각 홀(102)이 형성되어 있으며, 상기 내측 냉각 홀(102)은 상기 메인 냉각액 홀(104)과 연통되고,
상기 칩 배출홈(10)은 A형 칩 배출홈, B형 칩 배출홈, C형 칩 배출홈과 D형 칩 배출홈을 포함하고, A형 칩 배출홈은 절삭부(1)의 최선단에 위치하고 축의 양방향과 5° 각을 이루며; B형 칩 배출홈은 A형 칩 배출홈의 바로 뒤에 근접해 있고 A형 칩 배출홈과 원주방향에서 25° 각을 이루고, 축의 음방향과 -5° 각을 이루며; C형 칩 배출홈은 B형 칩 배출홈의 바로 뒤에 배열되고 B형 칩 배출홈과 대칭되며, 축의 양방향과 5° 각을 이루며; D형 칩 배출홈은 절삭부(1)의 후단에 위치하고 C형 칩 배출홈과 원주방향에서 25° 각을 이루며, 축의 음방향과 -5° 각을 이루는 것을 특징으로 하는,
교차 구조의 밀링용 PCD 복합 커터.
In the PCD composite cutter for cross-structure milling,
It includes a cutter body, the cutter body has a cutting part (1) formed at the front end and a holding part (2) at the rear end, and the cutting part (1) includes two pairs of chips arranged to cross in the axial direction. It includes a discharge groove 10, a PCD insert 101 is fixed in the chip discharge groove 10, a main coolant hole 104 is formed in the cutter body, and the chip discharge groove 10 An inner cooling hole 102 is formed therein, and the inner cooling hole 102 communicates with the main coolant hole 104,
The chip discharge groove 10 includes an A-type chip discharge groove, a B-type chip discharge groove, a C-type chip discharge groove, and a D-type chip discharge groove, and the A-type chip discharge groove is located at the leading edge of the cutting portion 1. located at a 5° angle with both directions of the axis; The B-type chip discharge groove is located immediately behind the A-type chip discharge groove and forms a 25° angle with the A-type chip discharge groove in the circumferential direction and a -5° angle with the negative direction of the axis. The C-type chip discharge groove is arranged immediately behind the B-type chip discharge groove, is symmetrical with the B-type chip discharge groove, and forms a 5° angle with the two directions of the axis; The D-type chip discharge groove is located at the rear end of the cutting part (1) and forms a 25° angle in the circumferential direction with the C-type chip discharge groove, and is characterized in that it forms a -5° angle with the negative direction of the axis.
PCD composite cutter for milling of cross structures.
상기 A형 칩 배출홈, B형 칩 배출홈, C형 칩 배출홈과 D형 칩 배출홈 각각은 절삭부(1)의 원주방향으로 균일하게 4개씩 형성되며, 각각의 상기 A형 칩 배출홈, B형 칩 배출홈, C형 칩 배출홈과 D형 칩 배출홈 내에는 모두 PCD 인서트(101)가 고정되어 있는 것을 특징으로 하는,
교차 구조의 밀링용 PCD 복합 커터.
According to paragraph 1,
The A-type chip discharge groove, B-type chip discharge groove, C-type chip discharge groove and D-type chip discharge groove are each formed uniformly in the circumferential direction of the cutting portion (1), and each of the A-type chip discharge grooves , Characterized in that the PCD insert (101) is fixed in all the B-type chip discharge grooves, C-type chip discharge grooves, and D-type chip discharge grooves.
PCD composite cutter for milling of cross structures.
각각의 상기 A형 칩 배출홈, B형 칩 배출홈, C형 칩 배출홈과 D형 칩 배출홈 내에는 개구가 상기 PCD 인서트(101)를 향하는 내측 냉각 홀(102)이 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,
교차 구조의 밀링용 PCD 복합 커터.
According to paragraph 2,
An inner cooling hole 102 with an opening facing the PCD insert 101 is formed in each of the A-type chip discharge groove, B-type chip discharge groove, C-type chip discharge groove, and D-type chip discharge groove. Characterized by,
PCD composite cutter for milling of cross structures.
상기 PCD 인서트(101)는 칩 배출홈(10) 내에 용접에 의해 고정된 것을 특징으로 하는,
교차 구조의 밀링용 PCD 복합 커터.
According to paragraph 3,
The PCD insert 101 is fixed by welding in the chip discharge groove 10.
PCD composite cutter for milling of cross structures.
상기 절삭부(1)의 재질은 고속도 공구강을 포함하는 것을 특징으로 하는,
교차 구조의 밀링용 PCD 복합 커터.
According to paragraph 3,
Characterized in that the material of the cutting portion (1) includes high-speed tool steel,
PCD composite cutter for milling of cross structures.
상기 칩 배출홈(10)은 원호형인 것을 특징으로 하는,
교차 구조의 밀링용 PCD 복합 커터.
According to paragraph 3,
The chip discharge groove 10 is characterized in that it has an arc shape,
PCD composite cutter for milling of cross structures.
상기 홀딩부(2)와 상기 절삭부(1)는 원호 곡면을 통해 이어진 것을 특징으로 하는,
교차 구조의 밀링용 PCD 복합 커터.
According to paragraph 3,
Characterized in that the holding part (2) and the cutting part (1) are connected through an arc curved surface,
PCD composite cutter for milling of cross structures.
상기 칩 배출홈(10) 내에 인서트 홈이 형성되어 있고, 상기 PCD 인서트는 상기 인서트 홈 내에 용접된 것을 특징으로 하는,
교차 구조의 밀링용 PCD 복합 커터.
According to paragraph 4,
An insert groove is formed in the chip discharge groove 10, and the PCD insert is welded into the insert groove.
PCD composite cutter for milling of cross structures.
상기 인서트 홈의 형상은 원호와 직선이 이어진 형태인 것을 특징으로 하는,
교차 구조의 밀링용 PCD 복합 커터.According to clause 8,
The shape of the insert groove is characterized in that a circular arc and a straight line are connected.
PCD composite cutter for milling of cross structures.
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