KR102651470B1 - 스카이빙 가공용 커터 - Google Patents

스카이빙 가공용 커터 Download PDF

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KR102651470B1
KR102651470B1 KR1020230142652A KR20230142652A KR102651470B1 KR 102651470 B1 KR102651470 B1 KR 102651470B1 KR 1020230142652 A KR1020230142652 A KR 1020230142652A KR 20230142652 A KR20230142652 A KR 20230142652A KR 102651470 B1 KR102651470 B1 KR 102651470B1
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신동균
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챔프다이아(주)
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Abstract

본 발명은 스카이빙 가공용 커터에 관한 것으로, 원통형 몸체의 외주면에 다수의 치형부가 형성된 바디부; 상기 치형부의 상부에 설치되어 커터 회전 시 워크를 절삭하는 칼날부; 및 상기 바디부의 외주면 및 상기 치형부의 상면과 상기 칼날부의 내측단면과 하면 사이에 용접제가 도포된 후 용융 경화되어 형성되고, 상기 바디부의 외주면과 상기 치형부의 상면에 상기 칼날부의 내측단면과 하면을 접합시키는 접합부;를 포함한다.
상기 스카이빙 가공용 커터는 치형부 성형이 용이하고, 칼날부의 수명이 증가된다.

Description

스카이빙 가공용 커터{CUTTER FOR SKIVING PROCESSING}
본 발명은 스카이빙 가공용 커터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 워크의 내주면 또는 외주면에 기어이를 성형하는 스카이빙 가공용 커터에 관한 것이다.
스카이빙(Skiving) 가공은 공구축(커터 회전축)과 워크축(워크 회전축)을 소정 각도로 교차 설정하고 공구(커터)와 워크(피삭재)를 동기 회전시켜줌으로써 생기는 접촉점에서의 미끄러짐에 의해 절삭을 진행하여 워크에 기어이를 형성하는 가공법이다.
스카이빙 가공은 공구축과 워크축의 교차 각도가 대략 30° 이하이고, 공구축과 워크가 간섭하기 어려운 위치 관계에 있기 때문에 워크의 직경 사이즈 대소에 관계없이 인터널 기어를 가공할 수 있고, 일반적인 셰이핑(Shaping) 가공에 비하여 공구의 이동량이 감소하여 가공 시간을 크게 감소시킬 수 있으므로 그 이용이 증가하고 있다.
스카이빙 가공에 사용되는 공구 즉, 스카이빙 커터(이하 '커터'로 지칭함)는 기어와 유사한 형상 및 구조를 가진다. 즉, 상기 커터는 원통형 바디의 외주면 둘레에 다수의 치형부가 형성된 형상을 가지며, 전체가 하나의 소재로 이루어져 있다.
상기 커터는 상기 치형부의 일측 단부가 워크의 가공대상면(내주면 또는 외주면)에 접촉하여 미끄러지면서 워크에 상기 치형부에 대응하는 단면 형상을 가지는 기어홈을 절삭함으로써 워크의 가공대상면에 기어이를 형성한다.
그런데, 종래의 커터는 전체가 하나의 경질소재(예: 고속도강)로 제작되어 있다. 따라서 종래의 커터는 경질소재를 절삭하여 다수의 치형부를 형성해야만 하기 때문에 성형이 난해한 문제점이 있었다.
또한, 스카이빙 가공의 특성상(커터가 워크의 둘레면 전체에 걸쳐서 연속적으로 절삭을 실행함) 칼날부(치형부의 일측 단부)에 가해지는 절삭 부하가 크기 때문에 비록 상기 칼날부가 고속도강으로 이루어져 있다 하더라도 그 수명이 짧은 문제점이 있었다.
종래의 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지 기술이라 할 수는 없을 것이다.
일본등록특허 제7031529호(2022.02.28. 등록)
전술한 문제점을 해소함에 있어, 본 발명의 목적은, 치형부 성형이 용이하고 칼날부의 수명이 증가될 수 있도록 된 스카이빙 가공용 커터를 제공함에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결하고자 하는 과제는 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 기술을 가지는 사람에 의하여 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 스카이빙 가공용 커터는, 원통형 몸체의 외주면에 다수의 치형부가 형성된 바디부; 상기 치형부의 상부에 설치되어 커터 회전 시 워크를 절삭하는 칼날부; 및 상기 바디부의 외주면 및 상기 치형부의 상면과 상기 칼날부의 내측단면과 하면 사이에 용접제가 도포된 후 용융 경화되어 형성되고, 상기 바디부의 외주면과 상기 치형부의 상면에 상기 칼날부의 내측단면과 하면을 접합시키는 접합부;를 포함한다.
상기 바디부는 강철로 이루어지고, 상기 바디부의 외주면을 절삭 가공하여 상기 치형부가 형성된다.
상기 바디부는 텅스텐 카바이드로 이루어지고, 상기 바디부와 상기 치형부는 텅스텐 카바이드 분말을 소결하여 제조된다.
상기 치형부는 외측 단부가 상부에서 하부로 갈수록 반경방향 길이가 감소하는 형태로 경사 형성된다.
상기 치형부는 상부에서 하부로 갈수록 폭이 감소되는 형태로 형성된다.
상기 칼날부는 커터의 반경방향 외측으로 갈수록 폭이 점차 감소하고, 측면에서 보아 평행사변형 형상으로 형성되며, 내측단면과 외측단면이 상부에서 하부로 갈수록 커터의 반경방향 내측으로 경사진 형상으로 형성되고, 상기 내측단면은 상기 바디부의 외주면에 형성된 경사홈에 삽입 안착된다.
상기 칼날부는 스카이빙 가공 시 회전방향 반대쪽 측면 중 상기 내측단면측에 절삭에 관여하지 않는 비절삭부가 존재하고, 상기 칼날부는 상기 비절삭부를 제외한 형상으로 제작된다.
상기 비절삭부는 상기 내측단면의 상부모서리 중 상기 칼날부의 회전방향쪽 꼭지점(A1)과 상기 칼날부의 회전방향 반대쪽 측면 중 상기 비절삭부와 나머지 부분(절삭부)의 경계점(A2)을 연결하는 선분(A1-A2)과 상기 내측단면의 상부모서리가 이루는 각도(θ)로 그 범위가 표시되고, 상기 비절삭부는 상기 θ가 0° 초과 40°미만의 범위에 형성된다.
상기 칼날부는 다결정 입방정 질화 붕소(PCBN), 다결정 다이아몬드(PCD), 단결정 다이아몬드(SCD), 텅스텐 카바이드(WC) 중 적어도 어느 하나 이상을 포함한다.
상기 칼날부는 베이스부와, 상기 베이스부의 상부에 형성되는 초경질층을 포함하고, 상기 초경질층은 상기 다결정 입방정 질화 붕소, 다결정 다이아몬드 및 단결정 다이아몬드 중 어느 한 가지 재질로 이루어진다.
상기 베이스부는 강철 또는 텅스텐 카바이드 중 어느 하나로 제조되고, 상기 바디부 및 치형부는 상기 베이스부와 동일한 재질로 제조된다.
상기 칼날부는 두께가 0.3mm 초과 ~ 10mm 이하이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 스카이빙 가공용 커터는 치형부 성형이 용이하고, 칼날부의 수명이 증가된다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과는 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 기술을 가지는 사람에 의하여 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스카이빙 가공용 커터의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스카이빙 가공용 커터의 우측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스카이빙 가공용 커터의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스카이빙 가공용 커터의 저면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 스카이빙 가공용 커터의 일 구성인 칼날부의 평면도이다.
도 6은 상기 칼날부의 우측면도이다.
도 7은 상기 칼날부의 설치 구조를 보여주는 개략 단면도이다.
도 8은 상기 칼날부의 변형 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 상기 칼날부의 소재 구성을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 있어 첨부된 도면은 종래 기술과의 차별성 및 명료성, 그리고 기술 파악의 편의를 위해 과장된 표현으로 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어로서, 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 기술적 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 한편, 실시예는 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적 사항에 불과하고, 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니며, 권리범위는 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술적 사상을 토대로 해석되어야 한다.
명세서 전체에서, 어떤 구성이 어떤 구성을 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 그 외 다른 구성을 제외하는 것이 아니라 다른 구성들을 더 포함할 수도 있음을 의미한다.
또한, 어떤 구성이 다른 구성에 "연결", "접속" 또는 "결합"되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결', '직접적으로 접속' 또는 '직접적으로 결합'되어 있는 경우 만이 아니라, '그 중간에 다른 구성을 개재한 채로 연결', '그 중간에 다른 구성을 개재한 채로 접속' 또는 '그 중간에 다른 구성을 개재한 채로 결합'되는 경우도 있을 수 있음을 의미한다. 반면에, 어떤 구성이 다른 구성에 "직접 연결", "직접 접속" 또는 "직접 결합"되어 있다고 할 때는, 중간에 다른 구성이 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
또한, "전", "후", "상", "하", "좌", "우", "일 단", "타 단", "양 단" 등과 같은 방향성 용어가 사용될 때 이는 개시된 도면들의 배향과 관련하여 예시적으로 사용되는 것이므로 제한적으로 해석되어서는 안 되고, "제 1", "제 2"등의 용어가 사용될 때 이는 각 구성을 구별하기 위한 용어로서 제한적으로 해석되어는 안 된다.
본 발명의 실시예의 특징을 보다 명확히 설명하기 위하여, 이하의 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 사람에게 널리 알려져 있는 사항들에 관해서 자세한 설명은 생략하기로 한다. 그리고, 도면에서 실시예의 설명과 관계없는 부분에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스카이빙 가공용 커터의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스카이빙 가공용 커터의 우측면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스카이빙 가공용 커터의 평면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스카이빙 가공용 커터의 저면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 스카이빙 가공용 커터의 일 구성인 칼날부의 평면도이고, 도 6은 상기 칼날부의 우측면도이고, 도 7은 상기 칼날부의 설치 구조를 보여주는 개략 단면도이고, 도 8은 상기 칼날부의 변형 실시예를 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 상기 칼날부의 소재 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스카이빙 가공용 커터는, 바디부(10), 칼날부(20) 및 접합부(30)를 포함한다.
상기 바디부(10)는, 원통형 부분으로서 내측에는 커터를 스카이빙 가공 장치(복합 가공기, CNC 기어 절삭 장비, 머시닝 센터 등을 이용하여 작업 가능함)의 공구축에 결합하기 위한 결합홀이 형성되고, 상기 결합홀의 내주면 일측에는 공구축과 커터의 상대 회전 방지를 위해 키이(Key)를 결합하기 위한 키이홈(12)이 형성된다.
상기 바디부(10)는 강철 또는 텅스텐 카바이드로 제작된다.
상기 바디부(10)의 외주면에는 둘레 방향 전체를 따라 다수의 치형부(11)가 형성된다. 상기 치형부(11)는 바디부(10)와 동일 재질 및 일체로 이루어진다.
따라서 상기 바디부(10)가 강철로 형성된 경우에는 일반적인 기어 가공 시와 동일하게 바디부(10)의 외주면을 절삭하여 상기 치형부(11)를 형성할 수 있으므로 치형부(11)의 성형이 용이하다. 강철은 종래의 커터 재질인 고속도강에 비해 한층 용이하게 절삭 가공이 가능하기 때문이다.
또한 상기 바디부(10)가 텅스텐 카바이드로 제작되는 경우에는 분말 형태의 소재를 금형에 충진하고 고온고압으로 압축하는 소결 방식으로 커터를 제조한다. 즉, 상기 치형부(11)를 일일이 절삭하여 성형하는 것이 아니라 분말 소재를 금형내에서 소결하여 상기 바디부(10)와 동시에 성형하므로 그 성형이 용이하다.
상기 치형부(11)는 외측 단부가 상부에서 하부로 갈수록 반경방향 길이(바디부(10) 중심으로부터의 돌출량)가 감소하는 형태로 경사 형성된다. 즉, 상기 치형부(11)는 도 2에 도시된 바와 같이 상단부의 반경방향 돌출량이 최대이고 하단부의 반경방향 돌출량이 최소인 형태로 형성된다.
또한 상기 치형부(11)는 상부에서 하부로 갈수록 그 폭이 점차 미세하게 감소되는 형태로 형성된다. 따라서 상기 치형부(11)는 상부에서 하부로 갈수록 그 단면적이 점차 미세하게 감소된다.
상기와 같은 치형부(11)의 형상적 특징에 의해, 스카이빙 가공 시(상기 치형부(11)의 상단에 장착된 칼날부(20)의 전방(도1, 도 2에서 상방)을 향해 커터가 진행하면서 절삭을 실시함) 칼날부(20)의 후방 부분 즉, 치형부(11)가 기어에 형성되는 기어홈의 내측면에 접촉되지 않게 됨으로써 가공 시 접촉 저항이 감소되어 가공 부하가 감소된다.
한편, 상기 치형부(11)는 상부에서 하부로 갈수록 커터의 회전방향 반대쪽으로 미세하게 경사진 형태로 형성될 수 있다. 이 역시 가공 시 치형부(11)와 워크의 마찰을 감소시키기 위한 것이다. 이와 같은 형상은 도 3에서 칼날부(20)의 일측으로 치형부(11)의 하단(11a)이 미량 돌출된 것에서 확인할 수 있다.
상기 칼날부(20)는, 상기 치형부(11)의 상면에 설치되어 기존 커터의 치형부 상면이 수행하던 절삭날의 역할을 수행한다. 상기 칼날부(20)는 브레이징(Brazing)에 의해 상기 치형부(11)의 상면에 접합된다. 상기 칼날부(20)는 접합부(30)를 매개로 하면이 상기 치형부(11)의 상면에 접합되고 내측단면(26)이 상기 바디부(10)의 외주면에 접합된다(도 7 참조).
상기 칼날부(20)의 평면은 도 5와 같은 형상을 갖는다. 상기 칼날부(20)는 치형부(11)에 설치된 상태를 기준으로 커터의 반경방향 외측으로 갈수록 그 폭(W)이 점차 감소하는 형상으로 형성된다.
상기 바디부(10)쪽에 가까운 제1구간(21)은 양측부가 거의 평행하거나 미세하게 폭이 감소하는 형상으로 형성된다. 그리고 상기 제1구간(21)에서 이어지는 제2구간(22)은 매우 완만한 곡률의 곡선 형상으로서 그 폭이 반경방향 외측으로 갈수록 상기 제1구간(21)에 비해 상대적으로 크게 감소하는 형상으로 형성된다. 또한, 상기 제2구간(22)의 외측에 형성되는 제3구간(23)은 폭(W)이 더욱 감소하되 양측 모서리가 둥글게 라운드 성형된다.
또한, 상기 칼날부(20)는 측면에서 보아 도 6과 같이 대략 평행사변형 형상으로 형성된다. 즉, 상기 칼날부(20)의 상면(24)과 하면(25)은 서로 평행하다. 또한, 상기 칼날부(20)의 내측단면(26)과 외측단면(27)은 서로 평행하다.
상기 칼날부(20)의 내측단면(26)과 외측단면(27)은 상부에서 하부로 갈수록 커터의 반경방향 내측으로 경사진 형상의 경사면으로 형성된다. 따라서 상기 칼날부(20)가 회전 및 전진하면서 잘삭 가공을 수행할 때, 상기 외측단면(27)의 경사 형상에 의해 칼날부(20)와 워크의 마찰면적이 감소하여 절삭 부하가 감소된다.
또한 상기 내측단면(26)의 형상을 수용하기 위해 상기 바디부(10)의 외주면에 상기 내측단면(26)에 대응되는 형상의 경사면(즉, 바디부(10)의 외주면에 경사홈이 형성됨)이 형성되며, 이와 같이 형성된 경사홈에 칼날부(20)의 내측단부가 삽입 안착됨으로써 절삭 가공시 칼날부(20)가 전진(공구축방향으로의 전진)하면서 발생하는 하중에 대한 칼날부(20)의 위치 유지 안정성이 향상된다. 즉, 상기 칼날부(20)에는 상기 접합부(30)에 의한 고정력 이외에도 형상 및 그 형상에 따른 장착구조에서 유발되는 구조적 고정력이 발생하여 설치 상태를 보다 안정적으로 유지할 수 있으며, 이에 따라 칼날부(20) 탈락과 같은 고장이 방지될 수 있다.
한편, 도 8과 같이, 스카이빙 가공 시 상기 칼날부(20)의 회전방향을 화살표 A방향이라고 할 때 칼날부(20)의 회전방향쪽 측면부 전체(20A부)와, 외측단부 전체(20B부)와, 회전방향 반대쪽 측면부 중 상기 외측단면(27)쪽 일부(20C부)가 실제로 절삭을 수행하는 절삭부(20A,20B,20C)이다.
상기 칼날부(20)에서 상기 절삭부(20A,20B,20C)를 제외한 나머지 부분(20D부)은 스카이빙 가공 시 워크에 접촉되지 않아 실제 절삭에 관여하지 않는 비절삭부(20D)이다. 상기 비절삭부(20D)는 칼날부(20)의 회전방향 반대쪽 측면 중 상기 내측단면(26)측에 존재한다.
상기 비절삭부(20D)는 상기 내측단면(26)의 상부모서리 중 칼날부(20) 회전방향쪽 꼭지점(A1)과 상기 칼날부(20)의 회전방향 반대쪽 측면 중 상기 비절삭부(20D)와 나머지 부분(상기 절삭부(20C))의 경계점(A2)를 연결하는 선분(A1-A2)과 상기 내측단면(26)의 상부모서리가 이루는 각도(θ)로 그 범위가 표시될 수 있다.
상기 비절삭부(20D)의 범위를 정하는 각도, θ는 0° 초과 40°미만의 범위에 형성된다. 여기서 상기 θ가 0°일 경우 비절삭부(20D)로서 칼날부(20)에서 제외되는 부분이 존재하지 않는 것이므로 소재 비용 절감 효과가 발생하지 않고, 40° 이상일 경우 칼날부(20)의 회전방향 반대쪽 측면에 존재하는 절삭부(20C) 영역이 제외되어 칼날부(20)의 절삭 가능 영역이 감소되므로 바람직하지 않다. 따라서 상기 비절삭부(20D) 즉, 칼날부(20)에서 제외될 수 있는 부분의 영역은 상기 θ가 0° 초과 40°미만의 범위인 것이 바람직하다.
상기 비절삭부(20D)는 실제 절삭 작용을 수행하지 않으므로 칼날부(20)에 포함되지 않아도 무방한 바, 상기 칼날부(20)는 상기 비절삭부(20D)에 대응되는 면적(상기 점 A1, A2 및 상기 내측단면(26)의 상부모서리 중 칼날부(20) 회전방향 반대쪽 꼭지점(A3)를 연결하는 면적) 부분을 제외한 형상으로 제작될 수 있다. 즉, 상기 칼날부(20)는 상기 절삭부(20A, 20B, 20C)와 선분(A1-A2)의 내측 부분에 해당되는 형상으로 제작될 수 있다.
이와 같이 상기 비절삭부(20D) 대응 면적을 제외하고 칼날부(20)를 제조하면, 칼날부(20) 제조에 사용되는 소재량이 감소되므로 칼날부(20) 제조 비용이 절감되는 장점이 있다. 이와 같은 장점은 상기 칼날부(20)가 다결정 다이아몬드, 단결정 다이아몬드 등의 고가 소재를 이용하여 제조되는 경우에 더욱 배가될 수 있다.
상기 칼날부(20)는 다결정 입방정 질화 붕소(PCBN: Polycrystalline Cubic Boron Nitride), 다결정 다이아몬드(PCD: Polycrystalline Diamond), 단결정 다이아몬드(SCD: Single Crystal Diamond), 텅스텐 카바이드(WC) 등의 초경질 소재로 제조된다.
상기 칼날부(20)는 상기 소재 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하여 제조될 수 있다. 즉, 상기 칼날부(20)는 상기 소재 즉, 다결정 입방정 질화 붕소, 다결정 다이아몬드, 단결정 다이아몬드, 텅스텐 카바이드 중 어느 한 가지 재질로 제조될 수 있고, 또한 상기 소재 중 두 가지 이상의 재질을 포함하여 제조될 수 있다.
상기 칼날부(20)는 도 9와 같이, 베이스부(20E)와, 베이스부(20E)의 상부에 형성되는 초경질층(20F)을 포함할 수 있다. 여기서 상기 베이스부(20E)는 강철 또는 텅스텐 카바이드 중 어느 하나로 제조될 수 있다. 그리고 상기 초경질층(20F)은 상기 다결정 입방정 질화 붕소, 다결정 다이아몬드 및 단결정 다이아몬드 중 어느 한 가지 재질로 이루어질 수 있다.
이와 같이 칼날부(20)의 몸체 중 대부분을 이루는 베이스부(20E)를 상대적으로 가격이 저렴한 강철이나 텅스텐 카바이드로 제조함으로써 칼날부(20)의 제조 비용을 절감할 수 있다.
또한 상기 베이스부(20E)가 바디부(10) 및 치형부(11)와 같은 재질로 제조될 경우(베이스부(20E)가 바디부(10)가 모두 강철로 제조되거나 또는 모두 텅스텐 카바이드로 제조됨) 상기 바디부(10) 및 치형부(11)와 상기 칼날부(20)의 브레이징에 의한 접합 강도가 향상되는 장점이 있다.
상기 칼날부(20)는 0.3mm 초과 ~ 10mm 이하의 두께를 가진다. 칼날부(20)의 두께가 0.3mm 이하인 경우에는 충격에 의해 쉽게 파손되어 커터의 내구성 및 상품성이 크게 저하되므로 최소한 0.3mm 보다 두꺼운 두께로 제조하는 것이 바람직하다. 또한 칼날부(20)의 두께는 최대 10mm 정도면 스카이빙에 필요한 강성을 충분히 확보할 수 있으며, 그 이상은 소재 비용 측면에서 바람직하지 않으므로 10mm 이하의 두께로 제조하는 것이 바람직하다.
상기 접합부(30)는, 상기 바디부(10) 및 치형부(11)와 상기 칼날부(20) 사이의 브레이징(Brazing) 접합부를 지칭한다.
상기 브레이징은 상기 바디부(10)의 외주면 및 상기 치형부(11)의 상면과 상기 칼날부(20)의 내측단면 및 하면 사이에 용접제(금속 페이스트 형태)를 도포하고, 가열로(Heating furnace) 내부에서 제품을 가열 후 냉각시킴으로써 상기 용접제가 용융 및 경화되어 상기 바디부(10) 및 치형부(11)와 상기 칼날부(20)가 상호 접합되는 방식으로 수행된다.
상기 브레이징은 대략 500℃ ~ 800℃의 온도 범위에서 수행된다. 이 온도 범위에서 커터를 이루는 다른 구성 부분들에는 용융이 발생하지 않으며, 상기 용접제만 용융되어 바디부(10) 및 치형부(11)와 칼날부(20)의 접합이 이루어진다.
이상에서와 같이, 본 발명에 의한 스카이빙 가공용 커터는 치형부 성형이 용이하고, 칼날부의 수명이 증가되며, 칼날부에 초경질 소재를 적용하는 경우에도 그 제조비용을 절감할 수 있는 가능성을 제공한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 기초로 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해해야 한다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 이하 기술할 청구범위에 의하며, 상술한 발명의 구체적 내용을 토대로 정해져야 할 것이다.
본 발명은 스카이빙 가공용 커터에 관한 것으로, 기어 절삭 가공용 커터의 제조와 관련된 산업 분야에 이용 가능하다.
10: 바디부 11: 치형부
12: 키이홈 20: 칼날부
21: 제1구간 22: 제2구간
23: 제3구간 24: 상면
25: 하면 26: 내측단면
27: 외측단면 20A,20B,20C: 절삭부
20D: 비절삭부 20E: 베이스부
20F: 초경질층 30: 접합부

Claims (12)

  1. 원통형 몸체의 외주면에 다수의 치형부가 형성된 바디부;
    상기 치형부의 상부에 설치되어 커터 회전 시 워크를 절삭하는 칼날부; 및
    상기 바디부의 외주면 및 상기 치형부의 상면과 상기 칼날부의 내측단면과 하면 사이에 용접제가 도포된 후 용융 경화되어 형성되고, 상기 바디부의 외주면과 상기 치형부의 상면에 상기 칼날부의 내측단면과 하면을 접합시키는 접합부;
    를 포함하고,
    상기 칼날부는 스카이빙 가공 시 회전방향 반대쪽 측면 중 상기 내측단면측에 절삭에 관여하지 않는 비절삭부가 존재하고, 상기 칼날부는 상기 비절삭부를 제외한 형상으로 제작되며,
    상기 비절삭부는 상기 내측단면의 상부모서리 중 상기 칼날부의 회전방향쪽 꼭지점(A1)과 상기 칼날부의 회전방향 반대쪽 측면 중 상기 비절삭부와 나머지 부분(절삭부)의 경계점(A2)을 연결하는 선분(A1-A2)과 상기 내측단면의 상부모서리가 이루는 각도(θ)로 그 범위가 표시되고, 상기 비절삭부는 상기 θ가 0° 초과 40°미만의 범위인 것을 특징으로 하는 스카이빙 가공용 커터.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 바디부는 강철로 이루어지고, 상기 바디부의 외주면을 절삭 가공하여 상기 치형부가 형성된 것을 특징으로 하는 스카이빙 가공용 커터.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 바디부는 텅스텐 카바이드로 이루어지고, 상기 바디부와 상기 치형부는 텅스텐 카바이드 분말을 소결하여 제조된 것을 특징으로 하는 스카이빙 가공용 커터.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 치형부는 외측 단부가 상부에서 하부로 갈수록 반경방향 길이가 감소하는 형태로 경사 형성된 것을 특징으로 하는 스카이빙 가공용 커터.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 치형부는 상부에서 하부로 갈수록 폭이 감소되는 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 스카이빙 가공용 커터.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 칼날부는 커터의 반경방향 외측으로 갈수록 폭이 점차 감소하고, 측면에서 보아 평행사변형 형상으로 형성되며, 내측단면과 외측단면이 상부에서 하부로 갈수록 커터의 반경방향 내측으로 경사진 형상으로 형성되고, 상기 내측단면은 상기 바디부의 외주면에 형성된 경사홈에 삽입 안착되는 것을 특징으로 하는 스카이빙 가공용 커터.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 칼날부는 다결정 입방정 질화 붕소(PCBN), 다결정 다이아몬드(PCD), 단결정 다이아몬드(SCD), 텅스텐 카바이드(WC) 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 스카이빙 가공용 커터.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 칼날부는 베이스부와, 상기 베이스부의 상부에 형성되는 초경질층을 포함하고,
    상기 초경질층은 상기 다결정 입방정 질화 붕소, 다결정 다이아몬드 및 단결정 다이아몬드 중 어느 한 가지 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 스카이빙 가공용 커터.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 베이스부는 강철 또는 텅스텐 카바이드 중 어느 하나로 제조되고,
    상기 바디부 및 치형부는 상기 베이스부와 동일한 재질로 제조된 것을 특징으로 하는 스카이빙 가공용 커터.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 칼날부는 두께가 0.3mm 초과 ~ 10mm 이하인 것을 특징으로 하는 스카이빙 가공용 커터.
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