KR19980042379A - 보링 컷터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 큰 칩 포켓(chip pocket)을 확보하여 날수를 많게 하는 것으로, 컷터 본체(1L)의 선단 외주부의 칩 부착시이트(13)에 스로우 어웨이(throwaway) 칩을 가로로 놓아 나사 고정한다. 칩 포켓(16)은 정면 및 측면에서 봐서 대략 삼각형상으로 하고, 회전방향 후방으로 향하는 벽면(12a)을 칩(14)에 덮어씌우도록 대향시킨다. 칩 포켓(16)의 벽면(12a)과 컷터 본체 외주와의 교차부에 절결부(17)를 형성하여 나사(15)의 탈착 조작에 이용한다. 칩(14)의 절삭날은 축방향 레이크(axial rake)각과 원심방향 레이크(radial rake)각을 모두 네가티브로 설정하고, 칩에 브레이커(breaker) 홈(24)을 설치함으로써, 실질적인 축방향 레이크각과 원심방향 레이크각을 모두 0°∼15°의 포지티브로 한다.

Description

보링 컷터

본 발명은 내연기관의 실린더등의 구멍가공을 하기 위한 보링 컷터에 관한 것이다.

종래 스로우 어웨이식의 보링 컷터는 컷터 본체의 선단 외주측에 다수의 스로우 어웨이 칩을 장착한 구성으로 되어 있는데, 스로우 어웨이 칩의 고정수단으로는 칩을 나사 고정하는 것과 쐐기부재로 가압 고정하는 것이 있다.

도7에 도시하는 장치는 종래의 보링 컷터의 일예를 도시하는 정면도이고, 컷터 본체(1)의 선단 외주측에 오목부(2)가 소정 간격으로 형성되며, 이들 오목부(2)의 회전방향으로 향하는 벽면에 칩 부착시이트(2a)가 설치되어 있다. 이 칩 부착시이트(2a)에는 스로우 어웨이 칩(3)이 가로로 놓여져(평행 놓임) 나사(7)에 의해 각각 고정되며, 각 칩(3)의 정면 절삭날(4)과 외주 절삭날(5)이 각각 컷터 본체(1)의 선단측과 외주측에서 약간 돌출하여 배설되어 있다.

각 오목부(2)에서, 칩(3)의 레이크면에 근접하는 부분에서 회전방향 후방으로 향하는 벽면(2b)에 걸쳐서는 칩 포켓(6)으로 되고, 특히 회전방향 후방으로 향하는 벽면(2b)은 칩(3)고정용의 나사(7)를 드라이버등으로 탈착 조작하기 위한 스페이스를 확보하기 위해 칩 상면에 대략 직교하는 방향으로 크게 절결되어 있다.

이와같은 구성을 구비한 보링 컷터를 이용하여, 예를들면 실린더의 내통(內筒)용의 하부 구멍이 뚫린 피삭재에 대해 컷터 본체(1)를 회전시키면서 회전축선 O방향으로 보냄으로써, 절삭날(4), (5)로 구멍을 넓히도록 절삭되어 거친 가공이 행해지게 된다.

그런데, 상기와 같은 컷터 본체(1)에서는 스로우 어웨이 칩(3)을 나사 고정하기 때문에 칩 포켓(6)이 크게 형성된다. 이 때문에, 장착할 수 있는 스로우 어웨이 칩(3)의 수가 적어 날수도 적은데다가, 칩(3)의 백 메탈(back metal)도 작다는 결점이 있다.

또한, 칩 고정수단으로써 나사에 대신하여 쇄기부재를 이용한 것은 스로우 어웨이 칩(3)의 회전방향 전방 또는 후방측으로 쐐기부재가 위치하기 때문에 마찬가지로 장착하는 칩수, 즉 날수가 적고 칩 포켓도 작다는 결점이 있다.

본 발명은 이와같은 과제를 고려하여 칩 포켓의 크기를 확보하면서 날수를 많게한 보링 컷터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도1은 본 발명의 실시형태에 의한 보링 컷터의 정면도,

도2는 도1에 도시하는 컷터 본체의 종단면도,

도3은 컷터 본체에 장착된 스로우 어웨이 칩을 도시하는 요부 측면도,

도4는 도1의 보링 컷터에 장착되는 스로우 어웨이 칩의 평면도,

도5는 도4에 도시하는 스로우 어웨이 칩의 종단면도,

도6은 브레이커 홈의 종단면도,

도7은 종래의 보링 컷터의 정면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 보링 컷터 11 : 컷터 본체

14 : 스로우 어웨이 칩 15 : 나사

16 : 칩 포켓 17 : 절결부

22 : 절삭날 22a : 정면 절삭날

22b : 외주 절삭날 24 : 브레이커 홈

본 발명에 의한 보링 컷터는 회전 가능한 컷터 본체의 선단 외주부에 절삭날이 설치되어 있고, 컷터 본체의 회전축선 방향으로 이송하여 구멍 가공하는 보링 컷터에 있어서, 컷터 본체의 선단 외주부에 스로우 어웨이 칩이 가로로 놓여져 나사 고정되며, 상기 스로우 어웨이 칩의 절삭날은 축방향 레이크각과 원심방향 레이크각이 모두 네가티브로 설정됨과 동시에, 컷터 본체에 형성된 칩 포켓의 회전방향 후방으로 향하는 벽면은 스로우 어웨이 칩으로 덮어씌워지도록 대향하여 형성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

스로우 어웨이 칩이 더블 네가티브의 자세로 컷터 본체에 장착되는 것으로, 칩 포켓의 주방향의 스페이스가 작아도 되고, 백 메탈을 희생으로 하지않고 날수를 많게 할 수 있다. 또한, 칩 포켓을 크게 할 수 있다.

다만, 컷터 본체의 칩 포켓은 정면 및 측면에서 봐서 삼각형상 또는 U자상으로 컷터 본체를 절결하여 형성되어도 된다.

또한, 컷터 본체에 장착된 스로우 어웨이 칩의 절삭날은 축방향 레이크각이 -3°∼ -15°의 범위에, 원심방향 레이크각이 -4°∼ -15°의 범위에 설정되어도 된다.

포켓 칩의 주 방향의 스페이스가 작은데다가 날수를 많게한다.

또한, 스로우 어웨이 칩의 절삭날의 레이크면에 브레이커 홈이 형성되어 있으므로, 절삭날의 실질적인 축방향 레이크각과 원심방향 레이크각은 0°∼15°의 범위에 각각 설정되어도 된다.

각 칩이 그라인딩 부족으로 가공면을 찰과하는 것을 방지할 수 있음과 동시에, 절삭날의 절단성을 향상키킬 수 있다.

칩 포켓의 회전방향 후방으로 향하는 벽면과 컷터 본체의 외주면과의 교차부에 스로우 어웨이 칩의 나사를 탈착 조작하기 위한 절결부가 형성되어도 된다.

칩의 탈착조작에 관해서는, 절결부를 통하여 칩 포켓상의 스로우 어웨이 칩의 나사의 탈착 조작이 가능하므로, 칩 포켓 전체를 대형화할 필요는 없다.

다만, 스로우 어웨이 칩의 절삭날로써는 선단측으로 돌출하는 정면 절삭날과 외주측으로 돌출하는 외주 절삭날이 구비되어 있다.

외주 절삭날은 선단측에서 기단측으로 회전축선과의 거리를 점차 짧아지도록 경사져 배치되어 있다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도1 내지 도6에 의해 설명한다. 도1은 실시형태에 의한 보링 컷터의 정면도, 도2는 도1에 도시하는 컷터 본체의 종단면도, 도3은 컷터 본체에 장착된 스로우 어웨이 칩의 요부 측면도, 도4는 도1의 보링 컷터에 장착되는 스로우 어웨이 칩의 평면도, 도5는 도4에 도시하는 스로우 어웨이 칩의 종단면도, 도6은 스로우 어웨이 칩의 브레이커 홈의 종단면도이다.

도1 및 도2에 도시하는 보링 컷터(10)에서 컷터 본체(11)의 선단 외주측에 소정간격으로 다수(도면에서는 7개)의 오목홈(12)이 형성되며, 각 오목홈(12)의 컷터 본체(11)의 회전방향 전방으로 향하는 벽면에는 오목상의 칩 부착시이트(13)가 형성되어 있다. 이 칩 부착시이트(13)에는 스로우 어웨이 칩(14)이 각각 가로로 놓여져(평행 놓임) 착좌하여 나사(15)에 의해 고정되어 있다(도1에서는 나사(15)는 1개를 제외하여 생략되어 있다).

칩(14)의 착좌면에 대향하는 상면(19)(또는 하면(20))에서 이 상면(19)에 대향하는 오목홈(12)의 회전방향 후방으로 향하는 벽면(12a)에 걸쳐서는, 정면 및 측면에서 봐서 대략 삼각형상 또는 U자상으로 절결된 칩 포켓(16)을 구성하고, 벽면(12a)은 칩(14)에 덮어씌우도록 칩(14)에 대향하여 형성되어 있다. 또한, 이 벽면(12a)은 컷터 본체(11)의 외주면과의 교차부가 정면에서 봐서 대략 삼각형으로 절결되어 절결부(17)로 되어 있다. 이 절결부(L7)는 칩(14)을 나사로 탈착 조작할 시의 드라이버등의 삽입부를 이루게 된다.

스로우 어웨이 칩(14)은 도4 및 도5에 도시하는 바와같이, 예를들면 대략 정방형 판상으로 되며, 상면(19) 및 하면(20)이 측면(21)을 이루는 능선이 각각 절삭날(22)로 되며, 상면(19)과 하면(20)의 중앙을 통과하여 나사 삽통용의 공(23)이 형성되어 있다. 또한, 상면(19)과 하면(20)에 있어서, 절삭날(22)의 내측에 전체 둘레에 걸쳐 브레이커 홈(24)이 형성되어 있다.

브레이커 홈(24)은 도6의 종단면도에 도시하는 바와같이, 절삭날(22)측에서 소정각도의 레이크각(α1)(예를들면 10°)이 설정된 하강 경사의 제1 레이크면(25)과 제1 레이크면(25)보다 더 큰 하강 경사각(α2)(예를들면 15°)이 설정된 제2 레이크면(26)이 원활하게 접속되어 2단형상의 레이크면이 되고, 또한 오목 곡선상으로 상면(19)(하면(20))으로 상승 경사진 기립면(27)이 형성되어 있다.

그리고, 절삭날(22)은 상면(19) 또는 하면(20)보다도 약간 낮은 위치에 설치되어 있고, 호닝이 실시되어 있다.

이 스로우 어웨이 칩(14)은 상하면(19), (20)에서 8코너 사용할 수 있도록 되어 있다.

이 스로우 어웨이 칩(14)은 상술한 바와같이 컷터 본체(11)에 장착된 상태에서 정면측의 절삭날(22)이 컷터 본체(11)의 정면 보다 선단측으로 돌출하여 정면 절삭날(22a)로 되며, 외주측의 절삭날(22)이 컷터 본체(11)의 외주면에서 외측으로 돌출하여 외주 절삭날(22b)로 되어 있다. 그리고, 외주 절삭날(22b)은 선단측에서 기단측을 향해 점차 회전축선(O)에 근접하도록 컷터 본체(11)의 내측으로 경사져 배설되어 있다(도2 참조).

그리고 컷터 본체(11)에 장착된 각 스로우 어웨이 칩(14)에 관하여 정면 절삭날(22a)의 원심방향 레이크각(θR)은 -4°∼ -15°의 범위의 네가티브로 설정되며, 외주 절삭날(22b)의 축방향 레이크각(θA)도 -3°∼ -15°의 범위의 네가티브로 설정되어 있다(도1 및 도3 참조).

이 원심방향 레이크각(θR), 축방향 레이크각(θA)이 각각 -4°, -3°보다 크면 그라인딩각 부족을 초래하고, 칩(14)이 가공면을 찰과(擦過)할 염려가 있다. 또한, 원심방향 레이크각(θR), 축방향 레이크각(θA)이 각각 -15°, -15°보다 작으면 절삭정도가 나빠지는 결점이 발생한다.

그리고, 스로우어웨이 칩(14)자체의 레이크각(α1)을 3°∼30°의 범위내에서 적당한 크기로 설정함으로써, 정면 절삭날(22a)의 실질적인 원심방향 레이크각(θR′)을 0°∼+15°의 범위의 포지티브로 설정할 수 있고, 외주 절삭날(22b)의 실질적인 축방향 레이크각(θA′)을 0°∼+15°의 범위의 포지티브로 설정할 수 있다.

본 실시형태에 의한 보링 컷터(10)는 상술한 바와같이 구성되어 있으므로, 스로우 어웨이 칩(14)을 컷터 본체(11)에 나사 고정하는 타입이어도 칩 포켓(16)의 회전방향 후방으로 향하는 벽면(12a)이 스로우 어웨이 칩(14)에 덮어씌워지도록 대향하여 배치하고, 칩 포켓(16)은 정면 및 측면에서 봐서 대략 삼각형 또는 U자상으로 형성되어 있으므로, 칩 포켓(16)자체를 크게 설정할 수 있음과 동시에 날수를 많게하도록 칩(14)을 다수 배설할 수 있고, 백 메탈을 크게 확보할 수도 있다.

또한, 칩 포켓(16)의 벽면(12a)과 컷터 본체(11)의 외주면과의 교차부에 절결부(17)가 설치되어 있으므로, 드라이버등을 절결부(17)를 통하여 스로우 어웨이 칩(14)의 구멍(23)의 나사(15)까지 연장할 수 있고, 칩(14)의 탈착작업을 방해하지도 않는다.

또한, 원심방향 레이크각(θR)과 축방향 레이크각(θA)을 네가티브로 함으로써, 칩 포켓(16)의 주 방향의 점유 스페이스가 비교적 작아도 되고, 이에 의해서도 날수를 늘릴 수 있다. 또한, 스로우 어웨이 칩(14)에 브레이커 홈(24)을 설치함으로써, 실질적인 원심방향 레이크각(θR′)과 축방향 레이크각(θA′)을 모두 포지티브로 할 수 있고, 스로우 어웨이 칩(14)이 가공면을 찰과하는 것을 방지할 수 있음과 동시에 절단성을 향상시킬 수 있다.

또한, 브레이커 홈(24)의 레이크면을 2단 형상으로 한 것으로, 절삭 부스러기가 제2 레이크면(26)을 찰과하는 것이 적고, 절삭 부스러기의 접촉면적이 작아 절삭 부스러기 흐름이 좋다.

다만, 스로우 어웨이 칩(14)을 대략 정방형 판상으로 했는데, 이에 한정되지 않고 각종 다층형상의 스로우 어웨이 칩을 채용할 수 있다.

또한, 스로우 어웨이 칩(14)의 레이크면은 2단 형상이 아니어도 된다.

이상과 같이 본 발명에 관한 보링 컷터는 컷터 본체의 선단 외주부에 스로우어웨이 칩이 가로로 놓여져 나사 고정되며, 상기 스로우 어웨이 칩의 절삭날은 축방향 레이크각과 원심방향 레이크각이 모두 네가티브로 설정됨과 동시에, 컷터 본체에 형성된 칩 포켓의 회전방향 후방으로 향하는 벽면은 스로우 어웨이 칩에 덮여씌워지도록 대향하여 형성되어 있으므로, 스로우 어웨이 칩이 더블 네가티브의 자세로 컷터 본체에 장착되고 칩 포켓이 커도 그 주방향의 스페이스가 작아도 되므로, 백 메탈을 희생으로 하지않고 장착할 수 있는 스로우 어웨이 칩의 수, 즉 날수를 많게한다.

또한, 컷터 본체에 장착된 스로우 어웨이 칩의 절삭날은 축방향 레이크각이 -3°∼ -15°의 범위에, 원심방향 레이크각이 -4°∼ -15°의 범위로 설정되어 있으므로, 날수를 많게하는데다가 절단성을 악화시키지 않고 가공면을 촬과할 염려도 없다.

또한, 스로우 어웨이 칩의 절삭날은 레이크면에 브레이커 홈이 형성되어 있으므로, 절삭날의 실질적인 축방향 레이크각과 원심방향 레이크각은 0°∼15°의 범위에 각각 설정되어 있으므로, 각 칩이 그라인딩 부족으로 가공면을 찰과하는 것을 방지할 수 있음과 동시에 절삭날의 절단성을 향상시킬 수 있다.

칩 포켓의 회전방향 후방으로 향하는 벽면과 컷터 본체의 외주면과의 교차부에 절결부가 형성되어 있으므로, 칩의 탈착조작에 관해서는 절결부를 통하여 칩 포켓상의 스로우 어웨이 칩의 나사의 탈착조작이 가능하므로, 칩 포켓을 주방향으로 넓혀 대형화할 필요가 없다.

Claims (4)

1. 회전 가능한 컷터 본체의 선단 외주부에 절삭날이 설치되어 있고, 컷터 본체의 회전축선 방향으로 이송하여 구멍 가공하는 보링 컷터에 있어서, 상기 컷터 본체의 선단 외주부에 스로우 어웨이 칩이 가로로 놓여져 나사 고정되며, 상기 스로우 어웨이 칩의 절삭날은 축방향 레이크각과 원심방향 레이크각이 모두 네가티브로 설정됨과 동시에, 상기 컷터 본체에 형성된 칩 포켓의 회전방향 후방으로 향하는 벽면은 상기 스로우 어웨이 칩으로 덮어씌워지도록 대향하여 형성되는 것을 특징으로 하는 보링 컷터.
2. 제1항에 있어서,

   상기 컷터 본체에 장착된 스로우 어웨이 칩의 절삭날은 축방향 레이크각이 -3°∼ -15°의 범위에, 원심방향 레이크각이 -4°∼ -15°의 범위에 설정되는 것을 특징으로 하는 보링 컷터.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 스로우 어웨이 칩의 절삭날의 레이크면에 브레이커 홈이 형성되어 있으므로, 상기 절삭날의 실질적인 축방향 레이크각과 원심방향 레이크각은 0°∼15°의 범위에 각각 설정되는 것을 특징으로 하는 보링 컷터.
4. 제1항 내지 제3항중 어느 한항에 있어서,

   상기 칩 포켓의 회전방향 후방으로 향하는 벽면과 컷터 본체의 외주면과의 교차부에 절결부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 보링 컷터.