KR19990025501A - 리드각 0°형 밀링커터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칩(Chip) 절단 기계가공용 밀링커터(또는 앤드밀)에 관한 것으로, 특히 절삭날부에 4개소의 절삭날을 형성하여 절삭 인서트의 4개소의 절삭날부가 모두 주절삭날부와 부절삭날부로 사용될 수 있게 한 것이다.

본 발명은 축선을 중심으로 회전하는 커터몸체(1)의 원통형 선단부를 4개의 주절삭날부(21a)와 부절삭날부(21b) 및 경사면이 있는 정사각형의 절삭인서트(21)를 복수개 배열 고정하고 상기 각 절삭인서트가 축방향 경사각(A)과 반경방향 경사각(B)을 가지도록 하며, 상기 절삭인서트의 경사면에 절삭날을 따라 변화하는 경사각(D)을 반경방향 경사각(B)보다 크게 형성하여 실질적인 유효방향 경사각(B')이 형성되게 한 리드각 0°형 밀링커터이다.

Description

리드각 0°형 밀링커터

본 발명은 칩(Chip) 절단 기계가공용 밀링커터(또는 앤드밀)에 관한 것으로, 특히 4개의 주절삭날부를 가진 절삭인서트를 사용하여서 되는 리드각 0°형 밀링커터에 관한 것이다.

일반적으로 회전축선에 직각인 평면과 축선에 평행인 측면을 절삭하는 절삭공구로는 리드각 0°형의 정면 밀링커터나 앤드밀이 사용되고 있으며, 이러한 종류의 절삭공구는 원통형 몸체부에 다수의 절삭인서트(Insert)가 설치되어 있다.

종래의 리드각 0°형의 정면 밀링커터로써 도 1과 같이 커터몸체(1)의 단면에 대하여 삼각형의 형상을 가진 복수개의 절삭인서트(2)를 앤빌(Anvil)(3)과 웨지(Wedge)를 이용하여 고정시킨 구조의 것이 알려져 있고, 도 2와 같이 평행사변형의 형상을 하고 있는 복수개의 절삭인서트(11)를 볼트(12)에 의해 고정시킨 밀링커터도 알려져 있다.

도 1과 같이 밀링커터는 원통형으로된 공구본체의 선단 외주부에 칩포켓이 형성되고 인서트 부착시트에 스로우어웨이 절삭인서트(2)가 분해결합이 가능하게 결합되어 있으며, 삼각형의 절삭인서트(2)는 두께가 일정한 평평한 형상으로 형성되어 있다.

또한 절삭인서트(2)는 한쪽의 주절삭날부(2a)와 또 한쪽의 부절삭날부(2b)가 형성되어 하나의 절삭인서트에 3개의 주절삭날부와 부절삭날부가 구성되며, 상기 절삭날부중 어느 하나의 부위가 파손되면 절삭인서트를 회전시켜 다른 절삭날부위를 사용하는 방법에 의해 하나의 절삭인서트를 3회 사용할 수 있게 된다.

한편, 도 2와 같은 밀링커터는 도 1의 밀링커터와 마찬가지로 원통형상의 공구본체의 선단 외주부에 평행사변형의 스로우어웨이 절삭인서트(11)가 볼트(12)로 착탈가능하게 결합되어 있으며, 평행사변형의 절삭인서트(11)는 4개(4변)의 절삭날중에서 2개소만을 주절삭날부로 사용할 수 있도록 되어 있다.

즉, 평행사변형 절삭인서트(11)의 폭이 넓은 쪽에는 주절삭날부(11a)가 형성되고, 다른쪽(폭이 좁은쪽)에는 부절삭날부(11b)가 형성되어 있으며, 이러한 절삭인서트(11)는 주절삭날부와 부절삭날부가 각각 2개소이기 때문에 어떤 한 부위가 파손되면 절삭인서트를 회전시켜 다른 절삭날 부위를 사용할 수 있게 된다.

상기와 같은 리드각 0°형의 밀링커터에서 삼각형 절삭인서트(2) 또는 평행사변형 절삭인서트(11)를 사용하는 이유는 절삭인서트에 적절한 부절삭날을 형성하기 위한 것이며, 밀링커터에 적절한 부절삭날부가 형성되어야 가공물의 매끄러운 표면을 얻을 수 있다.

그러나 상기와 같은 종래 기술에서는 밀링커터에 정사각형의 절삭인서트를 적용하는 경우 부절삭날부를 형성하는 것이 어렵기 때문에 리드각 0°형의 밀링커터에서 현재까지 정사각형의 절삭인서트가 적용되지 못하고 있다.

상기와 같은 정사각형 절삭인서트를 리드각 0°형의 정면 밀링커터에 적용하여 부절삭날부를 형성하기 위해서는 절삭인서트의 축방향 경사각과 반경방향 경사각을 적절하게 배치하여야 한다.

리드각이 0°인 절삭인서트에 부절삭날부를 형성하기 위해서는 절삭인서트의 축방향 경사각을 정(+)각으로 설정하고 반경방향 경사각을 음(-)각으로 설정하여야 하는데, 반경방향 경사각이 음(-)각으로 설정되는 경우 칩포켓의 배후두께(도 3의 t)가 증가하여 공구의 강성은 증가하지만 절삭날에 가해지는 절삭저항이 증가하여 공구의 절삭성이 현저히 떨어지고 절삭시 소요동력의 증가나 절삭날의 결손발생 빈도가 증가하는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 리드각 0°형의 밀링커터에 정사각형의 절삭인서트를 부착하여 절삭인서트의 4개의 절삭날부를 모두 주절삭날부와 부절삭날부로 사용할 수 있는 리드각 0°형 밀링커터를 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따라 축선을 중심으로 회전하는 커터몸체의 원통형 선단부에 4개의 주절삭날부와 부절삭날부 및 경사면이 있는 절삭인서트를 복수개 배열고정하고 상기 각 절삭인서트가 축방향 경사각과 반경방향 경사각을 가지도록된 리드각 0°형 밀링커터가 제공된다.

도 1은 종래 삼각형 절삭인서트를 사용한 밀링커터의 단면도

도 2는 종래 평행사변형 절삭인서트를 사용한 밀링커터의 단면도

도 3은 본 발명에 따른 밀링커터의 사시도

도 4는 본 발명에 적용된 절삭인서트의 사시도

도 5는 본 발명에 적용된 절삭인서트의 일부 단면도

도 6은 도 3에 도시된 밀링커터의 정면도

도 7은 도 3에 도시된 밀링커터의 평면도

도 8은 본 발명에 따른 밀링커터의 부인선부각과 리드각을 나타낸 정면도

도 9는 도 8의 E부분 확대도

도 10은 도 8의 A-A선 단면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 커터몸체 21 : 절삭인서트

21a: 주절삭부 21b: 부절삭부

A : 축방향 경사각 B : 반경방향 경사각

B': 유효반경방향 경사각 D : 경사각

도 3은 본 발명에 따른 원통형 밀링커터에 사시도로서, 커터몸체(1)에 커터를 회전구동기구에 연결하기 위한 일체형의 원통형 고정부(1a)가 형성되어 있다.

커터몸체(1)에는 절삭인서트(21)를 장착하기 위한 팁시트(22)가 제공되고 각 절삭인서트의 사이에는 칩포켓(23)이 설치된다.

커터몸체(1)에 형성된 다수의 팁시트(22)들은 몸체의 지름과 소정의 피치(Pitch)에 따라 변화하며, 본 발명의 실시예에는 몸체의 외부지름 80㎜에 5개의 팁시트(22)를 갖는 밀링커터를 예시하였다.

때때로 진동방지를 위해서는 팁시트(22)들이 비대칭적으로 배치될 수도 있다.

절삭인서트(21)는 체결나사(25)를 나사구멍(24)으로 체결함에 따라 팁시트(22)에 고정된다.

도 4는 커터몸체(1)의 팁시트(22)부에 고정되는 정사각형 절삭인서트(21)의 사시도로서 절삭인서트에는 4개의 주절삭날부(21a)와 4개의 부절삭날부(21b)가 형성되어 있다.

도 6과 도 7에 도시된 바와 같이 절삭인서트(21)는 축방향으로 경사각(A)을 가지며, 반경방향으로도 경사각(B)을 갖는다.

상기 절삭인서트의 축방향 경삭각(A)이 5°미만이면 부절삭날부의 여유각이 증가로 인해 인성이 약하게 되고 10°를 초과하면 부절삭날부의 여유각의 감소로 인해 부절삭날부의 마모가 증가하게 된다.

또한 절삭인서트의 반경방향 경사각(B)이 음(-)의 방향으로 5°미만이면 적절한 부절삭날부(21b)의 각도(C)(도 9참조)가 형성되지 않고 반대로 음(-)의 방향으로 20°를 초과하면 주절삭날부의 여유각이 증가함에 따라 주절삭날부의 인성이 극히 저하되어 양호한 절삭성을 얻기가 힘들다.

따라서, 절삭인서트(21)의 축방향 경사각(A)을 5°∼ 10°로 설정하였고, 반경방향 경사각(B)은 -5°∼ -20°사이로 설정하였다.

절삭인서트(21)의 경사면에는 절삭력의 감소를 위해 도 5와 같이 절삭날을 따라 변화하는 경사각(D)이 형성되어 있으며, 상기 경사각(D)은 절삭인서트의 반경방향 경사각(B)보다는 크게 설정하였다.

도 8과 도 9에 도시된 바와 같이 절삭인서트(21)는 상,하면이 평행한 정사각형의 형상을 가지고 있음에도 불구하고 부절삭날부(21a)의 각도(C)는 커터몸체(1)의 수평면에 대해 0.4°∼ 1.2°가 기울어지게 형성된다.

이러한 이유는 절삭인서트(21)의 축방향 정(+) 경사각(A)과 반경방향 음(-) 경사각(B) 관계에서 부절삭날부의 각도(C)가 형성되기 때문이다.

한편, 종래의 밀링커터에서는 축방향 경사각과 반경방향 경사각이 정(+)각인 것이 절삭성에 있어서 유리하지만, 본 발명은 반경방향 경사각(B)을 음(-)각으로 설정하여도 절삭날의 경사면에 절삭날을 따라 형성되는 경사각(D)으로 인해 도 10과 같이 실질적인 반경방향 경사각, 즉 유효반경방향 경사각(B')이 정(+)각 방향으로 변화하게 된다.

따라서 정사각형의 절삭인서트를 리드각 0°형의 밀링커터 또는 앤드밀에 적용하여 높은 절삭성을 얻을 수 있게 되며, 유효반경방향 경사각(B')은 절삭인서트의 인선강도를 고려할 때 인선의 신뢰성을 확보하고 절삭성을 향상시킬 수 있도록 0°∼ 20°로 설정하였다.

상기에서와 같이 본 발명은 리드각 0°인 밀링커터에 정사각형 절삭인서트를 부착하여 높은 절삭력을 얻을 수 있고, 따라서 절삭인서트에 4개소의 절삭날을 모두 주절삭날부와 부절삭날부로 사용할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 축선을 중심으로 회전하는 커터몸체(1)의 원통형 선단부에 4개의 주절삭날부(21a)와 부절삭날부(21b) 및 경사면이 있는 정사각형의 절삭인서트(21)를 복수개 배열 고정하고 상기 각 절삭인서트가 축방향 경사각(A)과 반경방향 경사각(B)을 가지도록된 것을 특징으로 하는 리드각 0°형 밀링커터.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 절삭인서트의 축방향 경사각이 5°∼ 10°이고 반경방향 경사각이 -5°∼ -20°인 리드각 0°형 밀링커터.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 절삭인서트의 경사면에 절삭날을 따라 변화하는 경사각(D)을 형성하고 상기 경사각 반경방향이 경사각(B)보다 크게 형성되어 실질적인 유효반경방향 경사각(B')이 0°∼ 20°로 설정된 리드각 0°형 밀링커터.