KR20020015484A - 다기능 복합 엔드밀 공구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외부에서 제공되는 회전력에 의하여 재료를 뚫어 지게 하는 용도로 사용되어 지는 다기능 복합 엔드밀 공구에 관한 것으로서, 공작기계의 홀더부에 합체되는 생크부(10)와;

생크부(10)의 끝단에 형성되는 홈가공드릴(1)과;

상기 홈가공드릴(1)의 절삭날(20)이 분리인선(21) 내측으로 날끝중심을 향하여 경사지게 성형되는 내측모떼기부(30)와;

상기 내측모떼기부(30)에 이어지게 축방향으로 형성되어 피가공물의 캠곡선을 따라 거칠게 절삭토록 하는 황삭부(50)와;

상기 황삭부(50)보다 큰 소정의 직경으로 절삭날(20)이 연장되어 이 황삭부(50)에 의해 절삭된 측면을 다듬질하는 정삭부(60)와;

상기 정삭부(60)의 상단 외측으로 경사지게 절삭날(20)이 연장되어 정삭부(60)에 의한 정삭 가공과 동시 외측면과의 모서리에 모떼기가 성형토록 하는 외측모떼기부(40)로 형성되는 것에 의해, 경통의 주위에 나선과 같은 형상으로 파여지는 캠홈(72)의 경우 1차 황삭가공에 필요한 황삭부(50)와 아울러 내측모떼기부(30)가 동시 가공되고, 다시 이어서 그 곡선을 따라 공작기계가 이동되며 물림 깊이를 깊게 조절하는 것에 의해 정삭부(60)와 동시 외측모떼기부(40)에 의해 캠홈(72)의 내,외측 모떼기가 동시 성형될 수 있다.

따라서, 여러 툴의 교체에 따른 오차발생을 줄이고 작업 공정수를 줄여 제품의 정밀성과 작업의 효율성을 증대시켜 경제적으로 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

다기능 복합 엔드밀 공구{MULTI-COMPLEX END-MILL TOOL}

본 발명은 다기능 복합 엔드밀 공구에 관한 것으로, 더 상세하게는 카메라나 망원경의 렌즈 경통과 같이 고정밀성을 요하는 부품가공시 소정의 곡선라인을 따라 황삭과 정삭홀은 물론, 이 홀의 내측면과 외측면에 발생되는 칩의 돌출부 다듬질등을 하나의 공구로 정밀하게 부품 가공할 수 있도록 발명된 것이다.

일반적으로 통상의 드릴은 원주형상의 환봉에 상부로부터 하부로 공작기계의 홀더부에 합체되는 일정길이의 생크부와 이 생크부의 하측에 인접하여 하부로 연이어진 플루트가 나선형으로 파여져, 일정각도로 경사진 날끝각으로 주 절삭날이 형성되어 외부에서 제공되는 회전력에 의하여 재료를 뚫어지게 하는 용도로 사용되어 지는 공구이다.

이러한 드릴은 고정부가 드릴머신의 홀더 또는 핸드드릴의 척들에 고정된 상태로 결합되어 일정한 회전력에 의해 하단의 정점이 가공물의 공작면에 위치한 상태로 회전되어 기준홈을 형성함과 함께 연이어 절삭홈의 회전마찰에 의해 설정된 칫수의 구멍을 형성하였다.

그리고 종래의 드릴 및 앤드밀 등은 동일구조를 갖추고 직경과 특성을 달리하는 여러 칫수의 공구들을 갖추고, 형성하고자 하는 구멍이나 모양에 맞는 칫수의 것을 것을 선택하여 사용하였다.

즉, 종래의 드릴 및 앤드밀로 재료에 구멍이나 장공등을 가공할 경우에는 단일직경으로 일방향 가공을 하므로 구멍내의 절삭면이 거칠고, 구멍의 내, 외측면에 가공중 칩이 돌출되는 문제점이 있었던 것이다.

또한, 상기와 같은 드릴내지 앤드밀로 뚫린 구멍의 측면 및 평면절삭을 할 경우에는 측, 평면 절삭이 가능한 황삭용 엔드밀을 사용하고 다시 정삭용 공구로 교체한 후 2차 절삭을 하였다.

이와같이 예로서 도 5에서 도시한 형상의 랜즈 경통과 같이 정밀성을 요구하는 부품의 홀이나 장공등을 가공할 때 1차 황삭용 공구로 성형 한 후 다시 정상용 공구로 교체하는 과정에서 그 척에 고정할 때 물림 오차가 발생되어 정밀성이 크게 저하된다.

또한, 홀이나 장공을 형성한 후 내외측으로 중첩되는 타 부품간의 슬라이드 간섭을 방지하여 원활한 동작이 이루어 지도록 하기 위해 홀의 내,외측 모서리부를 따라 모떼기를 가공하기도 하는데, 이때 또 다른 툴을 교체해야 하므로써 2차에 걸친 공구 교체시 발생되는 오차가 누적되어 전체 정밀성이 크게 저하되는 것이다.

그리고, 공구 교체에 따른 작업 시간낭비로 생산성도 크게 저하되므로, 비경제적일 뿐만 아니라 작업의 효율성이 저하되는 문제점이 발생되었던 것이다.

또한, 하나의 구멍을 가공하기 위하여 수차례의 가공작업을 반복하므로, 가공오차가 발생되어 카메라 및 망원경, 복사기용 랜즈경통 등과 같은 각종 정밀기계에 사용되는 부품을 가공하기에 적합하지 않는 문제점이 있었던 것이다.

본 발명의 목적은 구멍을 가공할 경우 절삭면의 황삭 및 정삭 다듬질 작업과 구멍의 내외측면의 모떼기 작업이 하나의 공구로 동시 가공이 가능하여, 각종 정밀기계에 사용되는 부품의 정밀성을 크게 향상시킬 수 있는 다기능 복합 엔드밀 공구를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 영점 설정용 포인트용 구멍도 하나의 공구로 셋팅할 수 있는 다기능 복합 엔드밀 공구를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 툴의 숫자 및 그 교체 작업과정을 단순화하여 작업의 효율성을 증대시키고, 가공되는 제품의 오차발생을 방지할 수 있는 다기능 복합 엔드밀 공구를 제공 하는 데 있다.

도 1은 본 발명의 사시도.

도 2는 본 발명의 일부절결 정단면도.

도 3은 본 발명의 평면도.

도 4a 내지 도 4c 는 본 발명의 단계별 가공 상태도.

도 5는 본 발명의 사용상태를 도시한 사시도.

*도면 중 주요 부호에 대한 설명*

1 - 홈가공드릴 10 - 생크부

11 - 플루트 20 - 절삭날

21 - 분리인선 22 - 선단 여유면

23 - 씨닝면 30 - 내측모떼기부

40 - 외측모떼기부 50 - 황삭부

60 - 정삭부 70 - 가공물

71 - 구멍 72 - 캠홈

이러한 본 발명의 목적은 공작기계의 홀더부에 합체되는 생크부(10)와;

플루트(11)가 몸체 측면으로 나선을 따라 파여져, 그 사이로 웨브 두께를 갖게 하고, 날끝면에 형성된 분리인선(21)으로 선단여유면(22)과 씨닝면(23)을 구분토록 하며, 상기 플루트(11)가 선단여유면(22)과 만나는 경계부에 형성되어 날끝중심을 통과하는 절삭날(20)이 구성되며, 상기 생크부의 끝단에 형성되는 홈가공드릴(1)과;

상기 홈가공드릴(10)의 절삭날(20)이 분리인선(21) 내측으로 날끝중심을 향하여 경사지게 성형되는 내측모떼기부(30)와;

상기 내측모떼기부(30)로 부터 절삭날(20)이 축방향으로 연장 형성되어 피가공물의 캠곡선을 따라 거칠게 황삭토록 하는 황삭부(50)와;

상기 황삭부(50)보다 큰 소정의 직경으로 절삭날(20)이 연장되어 이 황삭부(50)에 의해 절삭된 측면을 다듬질하는 정삭부(60)와;

상기 정삭부(60)의 상부 외측으로 경사지게 절곡되어 정삭부(60)에 의한 정삭 가공과 동시에 모서리에 모떼기 가공토록 하는 외측모떼기부(40)로 구비되어 달성된다.

따라서, 렌즈 경통과 같은 피가공의 캠홈(72)의 내외측에 돌출되는 칩은 상기 내측모떼기부(30)와 외측모떼기부(40)에 의하여 다듬질되는 것이다.

또한, 캠홈(72)의 단부에 보다 큰 직경으로 뚫어진 캠구멍(71)을 통해 공구가 가공시 진입 또는 분리 가능하게 되는 것이며, 캠홈(72)를 따라 내측모떼기부(30)로부터 이어진 황삭부(50)에 의하여 황삭과 내측 모서리의 모떼기가 동시 이루어 지고, 다시 더 깊이 진입된 후 캠곡선을 따라 진행되는 공구에 의해 황삭부(50)보다 소정의 직경으로 크게 확장된 정삭부(60)에 의하여 다듬질되는 것이다.

이때, 정삭부(60) 가공과 아울러 외측모떼기부(40)에 의하여 동시 외측 모서리의 모떼기 다듬질이 가공되므로, 공구의 교체가 필요없어 척 물림시 발생되는 오차를 줄이고 불필요한 공구수를 줄여 그 생산성과 정밀성을 크게 향상시킬 수가 있는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 전체형상을 도시한 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일부절결 정단면도이며, 도 3은 본 발명의 공구 끝단부에서 본 상태의 평면도이다.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 공구를 이용한 단계별 가공 상태도를 확대하여 단면도로 도시하고, 도 5는 본 발명의 공구가 카메라 렌즈의 경통가공을 위해 적용되는 사용상태를 사시도로 도시하고 있다.

본 발명에서 공작기계의 홀더부에 합체되는 생크부(10)의 단부에 형성되는 홈가공드릴(1)의 플루트(11)의 사이로 형성되는 웨브두께(B)는 전체 홈가공드릴(1) 직경의 30 ∼ 40%를 차지토록 하여, 전체 홈가공드릴(1) 직경에 비하여 보다 두꺼운 웨브두께(B)에 의하여 만곡강성을 증대시키므로서, 구멍(71)의 가공정도를 향상시키는데 기여한다.

이러한 웨브두께(B)의 증대로 인한, 정밀도의 향상은 공작기계의 홀더부로부터 날끝까지의 거리와 살두께의 비에 따라 그 단부에서 휨현상이 발생되는 비율이 상이하여 지므로 동일한 길이에 그 살두께, 즉 웨브두께(B)를 보다 두껍게하여 가공시 만곡되는 경우를 방지하게 되는 것이다.

또한, 상기 홈가공드릴(1)의 홈에 따라서 앞부분에 좁은 날을 밴드모양으로 만들고, 이외의 부분은 가공된 구멍(71)내면과 접촉되지 않도록 깎아내어 랜드클리어런스(d)를 형성하므로서, 홈가공드릴(1)의 원주부분과 뚫린 구멍(71)간에 마찰이 일어나지 않도록 방지하며 상기 구멍(71)의 절삭면으로 안내하여 홈가공드릴(1)을 직선으로 진행시키게 한다.

본 발명이 종래의 드릴과 상이한 가장 중요한 특징은 도 1 ∼ 도 2에서 도시한 바와 같이 황삭부(50)와 정삭부(60)의 양측에 각각 내측모떼기부(30)와, 외측모떼기부(40)를 연이어 형성함과 아울러 그 끝단에는 홈가공드릴(1)을 구비함으로써 공구의 교체 없이도 동시 복합 가공이 이루어 질 수 있도록 하는 것이다.

즉, 캠홈(72)을 따라 가공할 때 공작기계에 셋팅된 라인을 따라 본 발명의 공구가 1차로 상기 황삭부(50)가 이동되면서 도 4b에서와 같이 황삭가공과 아울러 가공물(70)의 내경과 갬홈(72)의 직각 경계부는 내측모떼기부(30)에 의해 동시 가공된다.

그리고, 이 황삭부(50)보다 약간 큰 직경으로 된 정삭부(60)가 공작기계의 셋팅 신호에 의해 좀더 진입되는 방법으로 동일 캠홈(72)을 따라 이동되면서 황삭된 후 다시 정삭가공과 아울러 외측모떼기부(40)에 의해 외측 모서리부를 모떼기 가공하는 것이다.

한편, 상기 내측모떼기부(30)와 외측모떼기부(40)가 절곡되어 형성되는 사이각(β)은 대략 90 ∼ 100°를 유지하는 바, 통상적인 다듬질 연삭기구의 날끝각이 90°가 일반적이므로, 본 발명의 사이각(β)도 90°를 가지도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 도 4a 내지 4c는 본 발명의 사용상태도로서, 4a는 홈가공드릴(1)에 의하여 가공물(70)의 구멍을 뚫는 위치에 0점 작업을 하는 상태이고, 도 4b는 황삭부에 의하여 측면에 가공되는 상태와 내측모떼기부에 의하여 내측면에 돌출된 칩이 모떼기 되는 상태이며, 도 4c는 정삭부로 상기 황삭부에 의하여 가공된 캠홈(72)을다듬질하고, 외측모떼기부로 외측면에 돌출되는 칩을 제거하는 것을 도시하고 있다.

도 5는 본 발명의 사용상태 사시도로서, 본 발명인 다기능 복합 엔드밀 공구를 캠곡선이동하여 카메라의 렌즈경통을 가공하는 것을 도시하고 있다.

즉, 도 4a에서 도시한 바와 같이 홈가공드릴(1)에 의하여 랜즈경통에 필요한 가공물의 기준점에 해당되는 위치로 일정 깊이로만 홈가공드릴(1)이 진입되므로써 0점위치를 성형하는 것이다.

그리고, 도 4b의 과정은 본 발명의 툴을 척으로 고정시킨 상태에서 회전과 아울러 설정된 캠곡선을 따라 이동될 때 가공물(70)의 두께와 동일한 높이로 설정된 황삭부(50)에 의해 캠곡선(72)이 가공됨과 아울러, 그 황삭부(50)의 깊이보다 짧은 위치에 경사지게 형성된 내측모떼기부(30)가 피 가공물(70)의 내측 경계모서리를 모떼기 가공하는 것이다.

따라서, 도 5에서 도시한 바와 같이 본 발명이 캠곡선으로 이동하면서, 카메라, 무인 카메라, 쌍안경, 복사기 등의 렌즈경통에 쓰이는 정밀한 제품들을 가공할 수 있는 것이다.

한편, 상기 홈가공드릴(1)의 절삭날(20)의 날끝각, 즉 인선각(α)은 90 ~ 118°로 형성되며, 가공물(70)의 재질에 따라서 적당한 인선각(α)을 가지게 된다.

일반적으로 인선각(α)은 118°를 표준으로 하고 있으며, 가공물(70)의 재질이 단단한 것을 가공할 경우에는 상기 인선각(α)을 크게 형성하고, 재질이 연한것을 가공할 경우에는 작게 형성하는 것이 바람직하다.

이러한 본 발명의 구성에 의하면, 카메라, 무인 카메라, 쌍안경, 복사기 등의 렌즈경통에 쓰이는 정밀한 제품들을 가공할 때 필요한 0점 위치는 홈가공드릴(1)로 소정의 깊이로 얇게 파는것에 의해 성형될 수 있다.

또, 경통의 주위에 나선과 같은 형상으로 파여지는 캠홈(72)의 경우 1차 황삭가공에 필요한 황삭부(50)와 아울러 내측모떼기부(30)가 동시 가공되고, 다시 이어서 그 곡선을 따라 공작기계가 이동되며 물림 깊이를 깊게 조절하는 것에 의해 정삭부(60)와 동시 외측모떼기부(40)에 의해 캠홈(72)의 내,외측 모떼기가 동시 성형될 수 있다.

따라서, 여러 툴의 교체에 따른 오차발생을 줄이고 작업 공정수를 줄여 제품의 정밀성과 작업의 효율성을 증대시켜 경제적으로 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (2)

1. 공작기계의 홀더부에 합체되는 생크부(10)와;

   생크부(10)의 끝단에 형성되는 홈가공드릴(1)과;

   상기 홈가공드릴(1)의 절삭날(20)이 분리인선(21) 내측으로 날끝중심을 향하여 경사지게 성형되는 내측모떼기부(30)와;

   상기 내측모떼기부(30)에 이어지게 축방향으로 형성되어 피가공물의 캠곡선을 따라 거칠게 절삭토록 하는 황삭부(50)와;

   상기 황삭부(50)보다 큰 소정의 직경으로 절삭날(20)이 연장되어 이 황삭부(50)에 의해 절삭된 측면을 다듬질하는 정삭부(60)와;

   상기 정삭부(60)의 상단 외측으로 경사지게 절삭날(20)이 연장되어 정삭부(60)에 의한 정삭 가공과 동시 외측면과의 모서리에 모떼기가 성형토록 하는 외측모떼기부(40)로 형성된 것을 특징으로 하는 다기능 복합 엔드밀 공구.
2. 청구항 제 1 항에 있어서 상기 내측모떼기부(30)와 외측모떼기부(40)가 절곡되어 형성되는 사이각(β)이 90 ∼ 100°로 형성되는 것을 특징으로 하는 다기능 복합엔드밀.