KR20020043227A - 칩제거용 회전식툴, 툴 팁 및 툴 팁 제조방법 - Google Patents

칩제거용 회전식툴, 툴 팁 및 툴 팁 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 툴 및 칩제거용 툴 팁에 관한 것이며, 작용위치에 있는 툴은 그것의 길이방향의 중심축 주위를 회전하는 것이 바람직하다. 본 발명은 또한 툴 팁을 제조하는 방법과도 관련이 있다. 툴 팁(10'')은 2종의 경질금속을 포함하며, 안쪽부분(40'')은 인성은 있지만 내마모성은 덜한 부분이며, 바깥쪽부분(41'')은 취성은 더 있지만 내마모성이 더 좋은부분이다. 툴 팁은 사출성형에 의하여 만들어지며, 상기 2종의 경질금속은 동일한 수축율을 가진다. 안쪽부분(40'')은 이송방향 및 후퇴방향을 제외하고는 바깥쪽부분(41'')에 의하여 전체적으로 둘러싸인다. 툴 팁은 높은 인장에 견디도록 인성이 큰 경질금속으로 형성되는 나사부(25)를 가진다.

Description

칩제거용 회전식툴, 툴 팁 및 툴 팁 제조방법{TOOL FOR ROTARY CHIP REMOVAL, A TOOL TIP AND A METHOD FOR MANUFACTURING A TOOL TIP}
이미 다른 종류의 칩 제거용 툴에 호환성이 있는 절삭날(cutting edge)을 사용하는 방법이 공지되어 있다. 하지만, 각자의 길이방향의 축에 대하여 회전하는 밀링툴 및 드릴가공 툴에 적용시키는 경우에, 절삭날이 변화하는 커팅속도에 노출되기 때문에, 이 기술은 강도와 관련된 이유들로 인하여 실제적인 한계를 갖는다.
이미 미국 특허 제5,947,660호를 통하여 풀 로드(pull rod)에 의하여 툴 몸체에 해제가능하게 고정되는, 사출성형한 툴 팁을 구비한 드릴이 공지되어 있다. 대부분의 드릴과 마찬가지로 상기 공지된 드릴의 결점은 변화하는 커팅속도에 최적화되어 있지 않다는 점이다. 게다가, 공지된 드릴의 나사부는 높은 인장에서 크랙이 발생하는 경향이 있다.
예를 들어, WO 98/28455는 코어 및 둘러싸고 있는 분말재료의 튜브를 2단계로 가압하는 방법을 공지하고 있다. 분말재료는 텅스텐카바이드(WC)와 코발트(Co)로 이루어지며, 칩제거 기계가공용 툴 재료에 형상을 부여하기 위하여 스탬프와 다이 사이에서 압축되고, 이어서 금속결합제가 용융되어 상기 카바이드를 결합시키기 위하여 소결된다. 공지된 기술의 목적은 고형체의 반경방향 위치에 따라 2개의 다른 특성을 얻는 것이다. 이 기술의 결점은 반경방향 바깥쪽부분에서의 크랙의 문제 또는 반경방향 안쪽부분에서의 다공성의 문제를 갖는다는 점이다.
본 발명의 목적은 호환성이 있는 절삭날을 구비한 밀링툴 또는 드릴가공 툴의 실시예를 제공하고, 이에 의하여 상기 실시예가 상기 종래기술 툴의 문제들을 제거하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 비교적 고속커팅에 노출되기 쉬운 절삭날의 반경방향 바깥쪽부분이 상기 절삭날의 반경방향 안쪽부분보다 더 우수한 내마모성을 갖는, 바람직한 드릴가공 또는 밀링용 강체 툴(rigid tool)을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 비교적 저속커팅에 노출되기 쉬운 절삭날의 반경방향 안쪽부분이 상기 절삭날의 반경방향 바깥쪽부분보다 더 큰 인성을 갖는, 바람직한 드릴가공 또는 밀링용 툴을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 툴 팁 파손의 위험이 저감되는, 바람직한 드릴가공 또는 밀링용 툴을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 높은 인장에 견디는 나사부를 구비한 툴 팁을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 사출성형된 경질금속(injection moulded hard metal)으로 툴 팁을 제조하고, 이에 의하여 기하학적 형상의 자유도가 실질적으로무제한으로 확대됨으로써 연삭작업량이 줄어드는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 사출성형된 경질금속으로 툴 팁을 제조하고, 이에 의하여 크랙 및 다공성을 피하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 및 기타 목적은 도면을 참조하여 첨부된 청구항에 정의된 바와 같은 툴, 툴 팁 및 방법에 의하여 달성된다.
본 발명은 툴 몸체, 툴 팁(tool tip) 및 체결수단을 포함하는 칩제거용 회전식툴에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 본질적으로는 툴 팁 및 툴 팁 제조방법에 관한 것이다.
도 1은 부분단면도로서, 본 발명에 따른 드릴가공 툴을 도시하고 있는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 툴 팁을 도시하고 있는 측면도,
도 3은 툴 팁의 또다른 측면도,
도 4는 툴 팁의 저부도,
도 5는 도 3의 V-V 라인을 따른 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 툴 팁의 대안적인 실시예의 도 5와 유사한 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 툴 팁의 또 다른 대안적인 실시예의 도 5와 유사한단면도,
도 8은 본 발명에 따른 드릴몸체의 측면도,
도 9는 드릴몸체의 평면도,
도 10은 드릴몸체 끝단을 확대한 측면도,
도 11은 본 발명에 따른 툴 팁 제조장치의 저면도,
도 12는 도 11의 XII-XII 라인을 따른 단면도,
도 13은 도 11에 대응하는 단면으로, 제2제조단계에서의 장치를 도시하고 있는 도면,
도 14는 도 13의 XIV-XIV 라인을 따른 단면으로, 제2단계에서의 장치를 도시한 도면,
도 15는 본 발명에 따른 툴 끝단의 또다른 대안적인 실시예의 분해도이다.
도 1의 실시예는, 본 발명에 따른 툴로서 소위 헬릭스드릴(helix drill)이라 불리며, 본 실시예에서는 툴 팁(10), 풀 로드(11), 툴 몸체(12), 잠금스크루(50), 스프링(51) 및 멈춤스크루(52)를 포함하고 있다. 이 툴을 사용하면, 기계장치내에 툴 몸체가 고정되어 있더라도 툴 팁을 풀어서 교체할 수 있다. 본 명세서에서 참조로 포함된 미국 특허 제5,947,660호 및 유럽 특허 출원 제96913765.2호에도 드릴가공 툴이 개시되어 있다.
툴 팁(10)에는 드릴 몸체(12)로부터 떨어져 향해있는 그 끝단에 적어도 하나의 절삭날(19)이 제공되며, 상기 날은 적용영역에 따라 소정의 디자인이 제공된다. 따라서, 커팅툴이 엔드밀인 경우에는 절삭날 또는 절삭날들은 실질적으로 직선이면서 커팅부 길이방향의 중심축과 평행한 한편, 드릴 툴이 볼노즈엔드밀(ball nose end mill)인 경우에는 절삭날이 원형이다. 도면에서 커팅부(10)의 전방끝단부는 치즐날(chisel edge)(24)을 포함하는 드릴가공용 날(19)을 나타내고 있다.
툴 팁(10) 및 툴 몸체(12)는 본 명세서에서 참조로 포함된, WO 9900208 A1에 따른 지지면(22) 및 전방면(front surface)(14)을 포함하고 있다.
툴 팁(10)은 사출성형된 경질금속으로 만들어진다. 도 2 내지 도 4로부터 명백해지는 바와 같이, 툴 팁은 2개의 상부 클리어런스면(15), 지지면(22) 및 이들을 연결하는 제1곡면(17)과 제2곡면(18)을 포함한다. 이들 면과 연결된 날 모두는 사출성형된 경질금속으로 만들어진다. 제2곡면 즉 칩 플루트홈(18)과 클리어런스면(15)간의 교차선은 바람직하게는 보강챔퍼(도시 안됨)를 거쳐 주 절삭날(19)을 형성한다. 제1곡면(17)과 칩 플루트홈(18)간의 교차선은 제2절삭날(20)을 형성한다. 상기 칩 플루트홈은 툴 몸체의 직선형 칩 플루트홈에 대하여 대안적으로 적합할 수 있다. 툴 팁에서 최대 직경부는 작은쪽 절삭날(20)의 반경방향 극단점들 사이의 직경방향 거리이다. 툴 팁의 높이는 실질적으로 직경과 동일하다. 지지면(22)의 최대직경부를 툴 팁의 최대직경부 보다 더 작게하여 기계가공시 클리어런스가 얻어될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 플러싱 홀(flushing hole)(23)은 지지면(22)으로부터 툴 팁을 관통하여 중심축(CL)과 실질적으로 평행하게 지나갈 수 있으며, 각각의 상부 클리어런스면(15)에서 끝난다. 플러싱 홀은 중심축의 각각의 위치에서 중심축(CL)의 수선과 교차한다.
지지면(22)은 기본 형상이 원형이며, 2개의 홈부(22A, 22B)를 포함한다. 각각의 홈부는 실질적으로 지지면(22) 전체를 덮고 있으며, 서로 개별적이며, 동일한 플루트홈이나 홈을 다수 포함하고 있다. 홈부내의 홈들은 서로 수직인 2개의 주방향을 가진다. 실질적으로 양 홈부(22A, 22B)내에서 각 홈은 홀더의 재킷면(jacket surface)과 두 곳에서 교차한다. 각각의 홈은 가늘고 길며, 실질적으로 단면이 V자형으로 되어 있다. 각각의 홈은 2개의 플랭크(flank)를 가지며, 상기 플랭크는 뾰족하거나 둥근 천이부(transition)를 거쳐 저부에 연결된다. 플랭크는 서로에 대하여 예각을 형성한다. 상기 각도는 40° 내지 80°, 바람직하게는 55° 내지 60° 범위내에 있다. 각각의 플랭크는 평면인 것이 바람직하며, 둔각인 내측의 완만하거나 뾰족한 천이부를 거쳐 관련 플랭크에 연결된다. 각 홈부내에서 홈의 개수는 홀더의 전방면이 어떻게 형성되느냐에 따라 좌우되며, 상기 홈의 개수는 5 내지 20개의 범위내에서 선택된다. 홈부(22A, 22B)의 디자인은 평면일 때 보다 상당히 더 큰 비표면적(specific surface)을 제공한다. 홈부(22A, 22B)는 지지면(22) 가용면적의 적어도 80%, 바람직하게는 90 내지 100%를 덮는다. 툴 팁은 풀 로드(11)의 나사부가 있는 자유단과 상호작동하는 일체형 나사부(25)를 구비한 블라인드 홀을 갖는다. 이에 의하여, 드릴가공을 위한 회전축을 향하여 절삭날을 제공할 수 있게 된다. 도 4에서 도시된 실시예에서, 홈부(22A, 22B)는 직접적인 프레싱 및 소결 또는 연삭을 통하여 만들어졌다.
툴 몸체에는 칩 플루트홈(18a)이 제공되며, 상기 칩 플루트홈은 중심축(CL)으로부터 소정 거리에 있는 헬리컬 경로를 따르는 드릴의 돌출된 랜드(land)를 따라간다. 칩 플루트홈은 몸체 전부 또는 그것의 일부를 따라 연장될 수 있다. 대안적으로, 칩 플루트홈은 직선일 수도 있다.
툴 몸체(12)에는 툴 팁(10)쪽을 향하는 끝단부에 전방면(14)이 갖추어지고, 상기 전방면은 툴 팁(10)의 지지면(22)과 맞닿도록 제공된다. 전방면의 최대 직경은 툴 팁의 최대 직경보다는 더 작지만, 툴 팁의 최소 직경과 동일한 것이 바람직하다. 툴 몸체는 플러시 채널(23A)을 가진다. 툴 몸체(12)는 강, 경질금속 또는 고속도강으로 만들어질 수 있다. 툴 몸체(12)의 일 자유단 또는 섕크부는 드릴내의 회전가능한 스핀들(도시 안됨)에 고정시키기 위한 것인 반면, 반대쪽의 다른 자유단면은 전방면(14) 및 구멍(15A)을 포함한다. 풀 로드의 자유단은 홀(15A)을 통과하여 돌출되도록 제공된다. 전방면(14)은 기본형상이 원형이며 2개의 홈부(16A, 16B)를 포함한다. 각각의 홈부는 실질적으로 전방면의 절반을 덮으며, 서로 개별적인 동일형 플루트홈 또는 홈들을 다수 포함한다. 홈부내의 홈은 서로에 대하여 수직인 2개의 주방향(S1, S2)을 가진다. 제2홈부(16A)는 제1홈부(16B)와 경계를 이룬다. 상기 제1홈부(16B)내의 각각의 홈은 홀더의 재킷면과 실질적으로 두 곳에서 교차하는 반면, 제2홈부(16A)내의 각각의 홈은 홀더의 재킷면과 실질적으로 한 곳에서 교차한다. 각각의 홈은 단면이 대체적으로 V자형이며 가늘고 길다. 각각의 홈은 2개의 플랭크를 가지며, 상기 플랭크는 뾰족하거나 둥근 천이부를 거쳐 저부에 연결되고 너비(width) W를 갖는다. 플랭크는 서로에 대하여 예각을 형성한다. 상기 각도는 40° 내지 80°, 바람직하게는 55° 내지 60°범위내에 있다. 각각의 표면은 평면으로 형성되는 것이 바람직하며, 둔각인 내측의 완만하거나 예리한 천이부를 거쳐 관련 플랭크에 연결된다. 각각의 홈부내에 있는 홈의 개수는 툴 팁의 지지면이 어떻게 형성되느냐에 따라 좌우되며, 상기 홈의 개수는 5 내지 20개의 범위내에서 선택된다. 대안적으로, 저부는 대략 0.2 내지 0.4mm의 반경(radius)을 가진다고 묘사될 수 있다. 홈부(16A, 16B)는 이들이 평면형일 때 보다 상당히 더 큰 비표면적을 제공한다. 홈부(16A, 16B)는 전방면(14) 가용면적의 적어도 80%, 바람직하게는 90 내지 100%를 덮는다.
도 9에 도시된 실시예에서, 제1홈부(16B)는 S2 방향과 평행한 이송방향(feed direction)을 가지고 호브절삭(hobbing) 또는 연삭에 의하여 만들어졌다. 이어서 제2홈부(16A)는 동일 툴을 이용하여 S1 방향과 평행한 방향으로 기계가공되었다. 제2홈부(16A)내에 있는 각각의 홈이 충분한 깊이를 얻을 수 있도록, 상기 툴은 제1홈부(16B)의 약간 안쪽까지 이송되는 것이 적절하다. 그 다음, 상기 툴은 예를 들어 도 9에 나타난 제1홈부(16B)의 재료를 기계가공할 것이며, 여기서, 완전하게 또는 부분적으로 피라미드 형상으로 된 돌출부가 제1홈부(16B)내의 제2홈부(16A)의 종단부에 형성된다. 도시된 실시예에서, 제2홈부(16A)의 면적은 제1홈부(16B)의 면적보다 약간 더 크다. 설치시, 툴 몸체 및 툴 팁의 홈부내에 있는 홈은, 플러시 채널 및 칩 플루트홈이 각각의 부분에서 서로 정렬되도록 조정된다.
툴 몸체(12)상의 툴 팁(10)의 설치는 다음과 같이 행해진다. 풀 로드는 상기 풀 로드의 전방부가 전방면(14)으로부터 중앙으로 돌출될 때까지 툴 몸체(12)를 통하여 섕크부의 보링구멍내로 삽입된다. 그 다음, 스프링(51)이 삽입되고, 멈춤스크루(52)가 안쪽으로 나사결합된다. 통상적으로 사용자는 툴 팁만을 교체할 필요가 있기 때문에, 상기의 설치는 일종의 일회성작업(one-time action)이 된다. 이어서, 나사부가 있는 끝단면을 후퇴부(25)속으로 가져가고, 그 후 툴 팁을 회전시켜 풀 로드와 나사결합한다. 그 다음, 툴 몸체(12)의 홈부와 툴 팁(10)의 홈, 플러시채널 및 칩 플루트홈이 서로 정렬되도록, 손으로 툴 팁의 지지면(22)을 전방면(14)과 접촉시킨다. 툴 팁(10)은 잠금스크루(50)를 회전시킴으로써 전방면에 대하여 단단히 당겨질 것이다. 즉, 도 1에 따른 상태가 얻어질 것이다. 이제, 툴 팁(10)은 만족할만한 방식으로 툴 몸체(12)에 고정된다. 상기 위치에 있는 풀 로드는, 칩 제거시 발생하는 융기부 및 홈이 힘과 토크를 받으면서, 기계가공된 구멍으로부터 툴의 후퇴시 실질적으로 툴 팁을 잡아주기 위한 것이다. 하지만, 풀 로드로부터의 힘은 후퇴시 툴 팁과 몸체간의 결합부에서의 유극을 피할 만큼 충분히 크다.
이와 관련하여, 툴 팁과 풀 로드간의 나사결합은 2가지 목적, 즉, 설치시 툴 몸체상의 고정위치에 툴 팁(10)을 위치시키려는 목적과, 커팅 툴의 사용시에 툴 팁(10)이 항상 상기 고정위치에 확실히 고정될 수 있도록 하려는 목적을 가진다는 점에 주목해야 한다.
툴 팁(10)을 교환해야 할 경우에는, 장착할 때와 반대로 하면 되고, 이에 의하여 툴 팁(10)은 툴 몸체(12)로부터 제거 및 교환될 수 있다.
본 발명은 밀링커터용으로도 응용할 수 있다. 예를 들어, Al2O3, TiN 및/또는 TiCN의 층으로 툴 팁을 코팅하는 것이 바람직하다. 소정의 경우에는, 절삭날위에 CBN이나 PCD와 같은 초경질재료를 브레이징(braze)하는 것이 잘 알려져 있다. 또한, 중앙의 풀 로드 이외의 기타의 클램핑수단을 사용할 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 제5,988,953호에 개시된 것 또는 도 15에 도시되어 있는 바와 같이 베이어닛 커플링(bayonet coupling)에 의하여 툴 팁을 잡아주는 것이 가능하다.
또한, 상술된 실시예는 가공물의 길이방향축 또는 중심축에 대하여 회전하는 툴에 관한 것이며, 고정유지수단(means for retention)은 공구와 함께 회전다는 것을 유의해야 한다. 본 실시예는 가공물이 정지된 상태로도 사용될 수 있지만, 그밖에 회전하는 가공물과 결합하여 사용될 수도 있다.
지금까지, 본 명세서에는 실질적으로 WO 9900208 A1에 기술된 바와 같은 종래기술이 기술되었다. 본 발명에 따른 툴 및 툴 팁의 새로운 특징은, 비교적 고속커팅이 용이한 툴 팁의 반경방향 바깥쪽 부분(41-41''') 각각은 툴 팁에 있는 각각의 반경방향 안쪽부분(40-40''')보다 더 나은 내마모성을 가지는 동시에 블라인드 홀(25)이 높은 인장을 견디는 비교적 큰 인성을 가진 경질금속으로 만들지는, 드릴가공 또는 밀링용으로 바람직한 리지드툴(rigid tool)을 제공하는 것이다(도 5 내지 도 7 참조). 이는 고압 및 소정 온도, 대략 180℃하에서 입구(62)를 통하여 사출성형용 제1금형(60)에 제1혼합물을 충전시킴으로써 달성된다. 금형은 툴 팁이 각각 도 5 및 도 6에 따른 외형을 가지는 경우에는 원통형 또는 타원형 제1캐비티 또는 후퇴부 및, 중앙에 위치되고 수나사부가 있는 코어(65)를 포함한다. 상기 방법은 도 11 내지 도 13을 참조하여 더욱 상세하게 설명되며, 여기서, 본 발명에 따른 툴 팁(41'')의 대안적인 추가 실시예가 도 7에 도시되어 있다. 본 실시예에서, 도 11에 따른 저면도에서는 플러싱 홀(23) 및 블라인드 홀(25)을 둘러싸는 코어(61)를 형성하도록 캐비티의 외형이 피넛 또는 모래시계의 모양이 된다. 금형(60)은 나사부가 있는 블라인드 홀(25)을 형성시키기 위하여 수나사부가 있는 스피것(spigot)(65)을 포함한다. 플러싱 홀 및 블라인드 홀은, 사출성형 과정의 제1단계동안 스피것 및 다소 원뿔형의 코어 핀(66)이 액상 혼합물에 의하여 둘러싸일 때 형성된다. 상기 혼합물은 비교적 코발트 함량이 많은 경질금속분말 및 결합제, 예를 들어 플라스틱으로 구성되며, 상기 혼합물이 혼합되어 펠릿 또는 알갱이의 형상이 된다. 이에 의하여, 플러싱 홀(23) 및 암나사부(25)를 포함하는 코어(61)가 생성된다. 그 다음, 코어(61)는 냉각후에 제1사출시에 사용된 2개의 제1조(jaw)를 새로운 조로 적절하게 대체시킴으로써 주입성형용 제2금형(63)에 의하여 둘러싸인다. 제2금형(63)은 칩 플루트홈 및 툴 팁의 기타 부분을 형성시키기 위한 부분을 포함한다. 원뿔형 코어 핀(66)은 제2사출시 인서트를 고정시키는데 사용된다. 그 결과, 코어(61)는 제2금형의 중앙에 고정되고, 그 후, 제2혼합물(67)이 입구(64)를 통하여 제2금형속으로 주입된다. 제2혼합물(67)은 무엇보다도 제2혼합물내의 코발트의 양이 더 적다는 점에서 제1혼합물과는 다르다. 금속결합제는 1 내지 10 중량퍼센트 단위의 범위내에서 차이가 난다. 여기서, 용어 "코발트"는 금속결합제로 이해되어야 하며, 대안적으로 기타 금속, 예를 들어, 니켈(Ni)로 교체되거나 니켈(Ni)을 포함할 수 있다. 또한, 기존의 기계는 제1사출로부터 성형조(form-giving jaws)만을 교체함으로써 사용될 수 있다. 이것은, 코어 핀이 코어(61)를 같이 잡아주어 이어지는 처리과정동안 코어 위치를 잡아줄 수 있기 때문에 양호한 제조법이다. 도 14에 따른 상태에서, 나사부가 있는 스피것(65)은 필요하지 않다. 툴 팁의 블랭크는 사출성형의 제2단계가 끝난 뒤, 냉각후에 얻어지며, 소결후 절삭날(19) 및 치즐날(24)의 연삭후에 적어도 2종의 경질금속으로 된 툴 팁을 형성한다. 코어(61)는 제2혼합물(67)이 바깥쪽부분(41'')을 구성하는 동안 안쪽부분(40'')을 소결한 다음 형성된다. 먼저 형성된 부분으로부터 플라스틱 결합제가 제거되고, 그 다음 그에 따른 압축성형물(compact)이 소결된다. 툴 팁의 하측은 기계가공되고, 상술된 와플 패턴(waffle pattern)(22)을 얻는다.
또한, 이 방법의 도움으로, 툴 팁의 기하학적 구조는 종래의 형프레스가공법(form pressing method)의 제약과는 상관없이 선택될 수 있다. 예를 들면, 지금까지는 표면이 연삭에 의해서만 가능했던 칩 브레이커가 형성될 수 있다.
도 15는 본 발명에 따른 드릴의 또 다른 대안적인 실시예를 도시하고 있다. 드릴은 드릴몸체(12') 및 드릴 선단(10''')을 가진다. 몸체 및 팁은 공지된 베이어닛 커플링에 의하여 서로 연결된다. 툴 팁(10''')의 안쪽부분(40''')은 상기 부분이 비교적 뾰족하고 오목한 코너부를 형성하는 돌출부(25')를 포함하기 때문에, 인성이 더 큰 초경합금재로 만들어진다. 인성이 더 큰 초경합금재로 이루어진 부분은 도 15에서 음영처리되어 있다. 내마모성이 더 큰 초경합금재(41''')는 상술된 바와 같이 인성이 더 큰 초경합금재의 반경방향 바깥쪽에 위치한다. 툴 팁(10''')에는 플러시 채널이 제공될 수 있다. 도 15의 드릴의 단면은 대부분 도 6의 단면과 유사하지만, 도 5 또는 도 7과 같이 만들어질 수도 있다는 점을 이해해야 한다.
결과적으로, 툴 팁은 적어도 2종의 경질금속, 즉, 인성은 있지만, 내마모성은 덜한 안쪽부분(40-40''')과 취성은 더 있지만, 내마모성은 더 좋은 바깥쪽부분(41-41''')을 포함한다. 툴 팁은 사출성형으로 제조되며, 적어도 상기 2종은 동일한 수축율을 가지며, 따라서, 종래의 프레스가공에서 발생할 수 있는 바깥쪽부분에서의 크랙의 문제 또는 안쪽부분에서의 다공성의 문제가 제거된다. 툴 팁은 4가지의 대안적인 실시예가 도시되어 있으며, 그 중 2개의 실시예(도 5 및 도 7)는 이송방향 및 후퇴방향을 제외하고 전체적으로 바깥쪽부분에 의하여 둘러싸이는, 내부코어를 가지며, 나머지 2개의 실시예(도 6 및 도 15)는 전체적으로 바깥쪽부분에 의하여 둘러싸이지 않는 중앙통과부(through-going central portion)를 갖는다. 안쪽부분과 바깥쪽부분간의 코발트함량의 차이는 중량으로 1 내지 10%의 범위내에 있다. 안쪽부분은 중량으로 6 내지 20%의 코발트를 함유한 재료로 만들어지는 한편, 바깥쪽부분의 재료는 중량으로 5 내지 15%의 코발트를 함유한다. 상기 실시예들 중 2개에서는, 안쪽부분(40, 40')이 플러시채널(23)에 도달하지 않는다. 상기 4번째 실시예(도 15)에서는 플러시채널이 전혀 개시되어 있지 않다. 툴 팁의 중앙부는 그것의 나사부(25)/돌출부(25')가 높은 인장에 견디고, 치즐날(24)과 같은 그것의 커팅전방끝단부(21)가 낮은 커팅속도에 견딜 수 있도록 인성이 더 큰 경질재료로 형성된다.
본 발명은 결코 상술된 실시예에만 제한되는 것이 아니며, 첨부된 청구항의 범위내에서 자유로이 변경될 수 있다.

Claims (10)

  1. 툴 몸체(12), 툴 팁(10-10''') 및 체결수단을 포함하는, 가공물에 대하여 회전하는 칩 제거용 툴로서, 서로에 대하여 해제가능하게 맞닿도록 제공되는, 상기 툴 몸체는 전방면(14)을 가지고, 상기 툴 팁은 지지면(22)을 가지며, 상기 몸체는 섕크부를 가지고, 상기 툴 팁은 사출성형된 경질금속으로 이루어지고 적어도 하나의 절삭날(19) 및 홀(25) 또는 체결수단과 상호작동하는 돌출부(25')를 포함하며, 상기 홀/돌출부 및 절삭날은 상기 툴 팁(10-10''')과 일체로 되어 있는 툴에 있어서,
    상기 홀(25) 또는 상기 돌출부(25')는, 상기 툴 팁의 일체형 안쪽부분(40-40''')이 적어도 부분적으로 상기 툴 팁의 나머지 부분(41-41''')을 만드는 재료보다 인성이 더 큰 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 툴.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 홀(25)은 중앙의 블라인드 홀이고, 암나사부를 포함하거나, 상기 돌출부(25')는 베이어닛 커플링의 일부를 형성하고, 상기 절삭날(19)의 중앙부는 상기 인성이 더 큰 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 툴.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 인성이 더 큰 재료는 상기 블라인드 홀(25)을 둘러싸며, 상기 툴 팁의전방끝단면(21)으로부터 상기 지지면(22)까지 상기 툴 팁의 중심축(CL)과 본질적으로 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 툴.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 툴 팁(10;10'')은 이송방향 및 후퇴방향을 제외하고 상기 바깥쪽부분(41;41'')에 의하여 전체적으로 둘러싸인 일체형의 내부코어(40;40'')를 가지는 것을 특징으로 하는 툴.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 툴 팁(10')이 상기 바깥쪽부분(41')에 의하여 부분적으로 둘러싸이는 타원형상의 중앙관통부(40')를 가지거나, 상기 툴 팁(10'')이 플러싱 홀(23) 및 중앙 홀(25)을 둘러싸는 중앙통과부(40'')를 가지는 것을 특징으로 하는 툴.
  6. 칩 제거용 회전식툴 팁에 있어서,
    상기 툴 팁(10-10''')은 기본 형상이 원형이고, 적어도 하나의 절삭날(19)을 가지며, 상기 절삭날은 상기 툴 팁(10-10''')과 일체로 되어 있고, 상기 툴 팁에는 상기 절삭날로부터 떨어져 향해있는 끝단부에 지지면(22)이 제공되며, 상기 툴 팁은 사출성형된 경질금속으로 이루어지며, 체결수단과 상호작동하기 위한 홀(25) 또는 돌출부(25')를 포함하며, 상기 홀/돌출부 및 상기 절삭날은 상기 툴 팁과 일체로 되어 있는 상기 툴 팁에 있어서,
    상기 홀(25) 또는 상기 돌출부(25')는 상기 툴 팁의 일체형 안쪽부분(40-40''')이 적어도 부분적으로 상기 툴 팁의 나머지부분(41-41''')을 만드는 재료보다 인성이 더 큰 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 툴 팁.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 홀(25)은 중앙 블라인드 홀이고, 암나사부를 포함하거나, 상기 돌출부(25')는 베이어닛 커플링의 일부를 형성하고, 상기 절삭날(19)의 중앙부는 상기 인성이 더 큰 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 툴 팁.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 인성이 더 큰 재료는 상기 블라인드 홀(25)을 둘러싸며 상기 툴 팁의 전방끝단부(21)로부터 상기 지지면(22)까지 상기 툴 팁의 중심축(CL)과 본질적으로 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 툴 팁.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 툴 팁(10-10''')은 전체적 또는 부분적으로 바깥쪽부분(41-41''')에 의하여 둘러싸이는 일체형의 내부코어(40-40''')를 가지거나, 상기 툴 팁(10'')은 플러싱 홀(23) 및 중앙 홀(25)을 둘러싸는 중앙통과부(40'')을 가지는 것을 특징으로 하는 툴 팁.
  10. 칩제거용 회전식날이 제공되는 툴 팁(10-10''')을 제조하는 방법으로서, 상기 툴 팁(10-10''')은 기본형상이 원형이고, 적어도 하나의 절삭날(19, 24)을 구비하며, 상기 절삭날은 상기 툴 팁(10-10''')과 일체로 되어 있고, 상기 툴 팁은 상기 절삭날로부터 떨어져 향해있는 그 끝단부에 지지면(22) 및 체결수단과 상호작동하기 위한 홀(25) 또는 돌출부(25')가 제공되며, 상기 홀/돌출부 및 상기 절삭날은 상기 툴 팁(10-10''')과 일체로 되어 있는 것을 특징으로 하는 툴 팁 제조방법에 있어서,
    금속결합제 및 플라스틱결합제의 제1함유량을 가지는 경질금속분말이 혼합된 후에, 상기 혼합물은 성형기계속으로 주입되고, 상기 혼합물이 적합한 온도로 가열되며, 다음에 상기 혼합물이 높은 압력 및 소정 온도하에서 제1후퇴부 및 적어도 하나의 홀(23, 25)을 갖는 코어를 형성하기 위한 스피것(65)을 포함하는 제1금형(60)속으로 주입된 다음, 혼합물은 제1금형내에서 응고하며, 이후에 상기 코어(61)가, 둘러싸여지고 성형기계내의 제2금형(63)내에 상기 홀(23, 25)의 도움으로 위치설정되며, 적은 함량의 금속결합제 및 플라스틱결합제의 제2함유량을 가지는 경질금속분말을 포함하는 제2혼합물이 주입되고, 상기 혼합물이 적합한 온도로 가열되며, 상기 제2금형(23)은 상기 툴 팁의 디자인을 고려하여, 적어도 하나의 절삭날, 적어도 하나의 클리어런스면, 지지면 및 1개 이상의 코어를 직접 또는 간접적으로 형성시키기 위한 부분을 포함하고, 이후에 상기 혼합물이 상기 금형내에서 응고되고, 이후에 상기 툴 팁을 상기 금형으로부터 뽑아내고 소결시켜 연삭과 같은 가능한 마무리 기계가공이 이루어지는 것을 특징으로 하는 툴 팁 제조방법.
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