KR20030013668A

KR20030013668A - 절단 및 연마를 위한 다이아몬드 절삭휠

Info

Publication number: KR20030013668A
Application number: KR1020010047790A
Authority: KR
Inventors: 지범현
Original assignee: 지범현
Priority date: 2001-08-08
Filing date: 2001-08-08
Publication date: 2003-02-15
Also published as: KR100421743B1

Abstract

본 발명은 화강암,대리석, 콘크리트등의 석재와 금속, 세라믹등의 난삭재(難削材)등의 절삭, 연마가공을 하기 위하여 소우머신, 연삭휠 머신, 또는 코어 드릴링 머신과 같은 절삭공구에 장착하여 사용하기 위한 다이아몬드 절삭휠에 관한 것으로, 특히 원판형으로 구성되는 회전체상의 외주면 둘레에 적정간격 이격되며 다이아몬드 팁을 소결하여 부착하고 회전체의 일측으로 돌출되는 돌출부가 형성되고 상기 돌출부와 연장되는 상부수평부에 통공을 형성하고 이 상부수평부와 일체로 형성되는 하부수평부 내측면에 회전체가 회전되는 방향으로 방사형상으로 등간격 배열되는 보강팁과 통공을 형성시켜 회전체가 회전하여 피삭재를 절단하거나 연마시 발생되는 먼지나 잔여물 및 마찰열이 통공을 통해 외부로 유동되도록 하여 상기 절삭휠이 변형되지 않도록 한 다이아몬드 절삭 휠에 관한 것이다.

목적달성을 위한 본 발명은 원판형으로 형성되는 회전체(110) 따라 적정간격 이격되어 다이아몬드팁(111)을 부착하고, 상기 회전체(110) 일측으로 돌출되는 돌출부(160)와 상기 돌출부(160)의 중심에 전동공구가 체결되는 체결공(160)이 형성되는 통상의 다이아몬드 절삭휠(100)에 있어서, 상기 돌출부(150)와 연장되는 상부수평부(120)와 하부수평부(140)가 형성되고 이 상,하수평부(120,140)에 소정각도로 경사지는 경사부(130)가 구비되어 상기 상부수평부(120)가 돌출되게 형성되고 원주면을 따라 다수개의 통공(121)이 천공되며, 상기 하부수평부(140)는 외주면에 방사형상으로 다수개의 보강팁(141)이 형성되고 이 보강팁(141)과 보강팁(141) 사이에복수개의 통공(144)이 방사형상으로 된 것을 특징으로 구성된다.

Description

절단 및 연마를 위한 다이아몬드 절삭휠{diamond tools workerable for cutting and simultaneously}

일반적으로 다이아몬드는 경도와 열전도율이 높으므로 절삭공구나 내마모공구로서 우수한 성능을 발휘하여 여러 용도로 이용되고 있는 실정이며, 특히 기계가공이 힘든 난삭재의 Al-Si 합금, CU등의 비철금속과 복합재료 및 흑연, 고분자 복합소재, 요업체등의 반소결체등이 있는데, 이러한 난결재들이나 상기한 각종 석재, 금속재등을 가공하는데 있어서, 현존하는 물질중 가장 높은 경도값을 갖는 다이아몬드를 많이 이용하고 있으며, 그 사용 또한 필수적이라 할 수 있다.

이러한 다이아몬드의 물성을 이용하여 상기한 석재, 난삭재, 금속재등의 연마, 절삭 가공등을 위해 공구표면에 다이아몬드 분말을 코팅처리하거나 진공증착(Vacuum coating)법을 통하여 약 0.2~수백㎛범위에 속하고 거칠기 Ra 값이 대략 0.1~100㎛ 범주에 속하도록 하여서 되는 다이아몬드 결정 입자를 공구의 피접착면에 피복시켜서되는 다이아몬드팁을 사용하고 있다.

상기와 같은 다이아몬드 팁을 형성하기 위해 모재(母材)에 기상으로 증착하는 방법을 이용하거나 또는 일정형상으로 가공한 모재에 다이아몬드막을 증착하여 증착되는 다이아몬드 막부분이 완전한 다이아몬드 구조를 갖도록 하여 소결 다이아몬드공구 이상의 내마모성등을 보이거나, 제작비용등의 절감 효과 등을 기대하여 현재 다각도로 연구 개발중에 있으며, 또한 다이아몬드 막을 코팅하는 여러 종류의 화학증착방법(Chemical Vapor Deposition, CVD)등 여러 증착법이 소개 되고 있으나, 이와같은 다이아몬드 팁 제조에 관한 내용은 본원 특허의 권리범위에서 제외되므로 상세한 설명은 생략한다.

종래 도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이 다이아몬드 절삭휠(100)은 원판형으로 형성되는 회전체(110)의 외주면을 따라 적정간격 이격되어 다이아몬드팁(111)이 소결하여 부착하고, 상기 회전체(110) 일측으로 돌출되는 돌출부(150)와 상기 돌출부(150)의 중심에 절삭공구가 체결되는 체결공(150)으로 구성된다,

상기 절삭공구에 다이아몬드 절삭휠(100)이 결합되어 (화강암,대리석, 콘크리트등의 석재와 금속, 세라믹)등을 " 피삭재 "로 칭하기로 하고 이 피삭재를 절단및 연마작업이 이루어지는 것이다.

이와같이 상기 다이아몬드 절삭휠(100)로 불규칙한 피삭재의 표면을 절단과 연마시 피삭재의 (먼지나 잔여물)을 "피삭물"로 칭하기로 하고 이 피삭물이 회전체 공간부의 내측면과 회전되면서 마찰에 의해 긁힘이나 어떤 외력에 의해 손상을 받게 되었을 경우 회전체(100)의 내측면이 불규일한 두께로 인하여 고속회전시 심한 떨림현상과 마찰열등에 의해 절삭휠이 휘어지거나 뒤틀리는 문제점이 있다

또 다이아몬드 절삭휠(100)이 휘어지거나 뒤틀려진 상태로 계속적으로 절단 및 연마 작업을 수행하다보면 크랙에 의해 다이아몬드 절삭휠(100)이 파손되어 제품의 수명이 단축되는 문제점과,그리고 파손된 절삭휠의 파편에 의해 산업재해가 발생되어 작업자의 안전을 크게 해치게 되는 중대한 문제점이 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 본 발명은 다이아몬드 절삭휠의 일측으로 돌출되는 원형의 상부수평부와 이 상부수평부와 연장되는 하부수평부에 통공을 천공하여 절삭가공시 발생되는 피삭물과 마찰열을 외부로 원활히 배출되도록 하여 회전체 내측면이 마모되는 최소화하고 공기가 유동되도록 하여 마찰열의 냉각효과를 극대화하기 위함과, 아울러 회전체 외주면에 방사형상으로 보강팁을 형설하여 절삭휠의 전체적인 내구성을 향상시켜 작업의 안전성, 사용수명의 연장에 따른 제품의 신뢰도를 높이기 위한 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 다이아몬드 절삭휠의 사시도,

도 2는 본 발명의 다이아몬드 절삭휠의 구성을 도시한 정면도.

도 3은 도 2에 도시된 다이아몬드 절삭휠의 단면도.

도 4는 다이아몬드 보강팁의 다른 설치상태 보인 부분단면도.

도 5은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 정면도.

도 6은 종래의 다이아몬드 절삭휠의 구성을 보인 정면도.

도 7는 종래의 다이아몬드 절삭휠의 구성을 보인 단면도.

- 도면 중 주요부호에 대한 간단한 설명 -

100: 다이아몬드 절삭휠 110: 회전체 111:다이아몬드 팁

120:상부수평부121:통공 130:경사부

140:하부수평부 141:보강팁 141a:요철홈

141b:요철부144:통공150:돌출부

160:체결공170:공간부

목적 달성를 위한 본 발명은 원판형으로 형성되는 회전체(110) 따라 적정간격 이격되어 다이아몬드팁(111)을 부착하고, 상기 회전체(110) 일측으로 돌출되는 돌출부(160)와 상기 돌출부(160)의 중심에 전삭공구가 체결되는 체결공(160)이 형성되는 통상의 다이아몬드 절삭휠(100)에 있어서, 상기 돌출부(150)와 연장되는 상부수평부(120)와 하부수평부(140)가 형성되고 이 상,하수평부(120,140)에 소정각도로 경사지는 경사부(130)가 구비되어 상기 상부수평부(120)를 돌출시에 내측방으로 공간부(170)가 형성되고 원주면을 따라 다수개의 통공(121)이 천공되며, 상기 하부수평부(140)는 외주면에 방사형상으로 다수개의 보강팁(141)이 형성되고 이 보강팁(141)과 보강팁(141) 사이에 복수개의 통공(144)이 방사형상으로 구비된 것을 특징으로 하는 절단 및 연마가 가능하도록 구성된다.

이하 본 발명의 구성에 의한 바람직한 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 다이아몬드 절삭휠의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 다이아몬드 절삭휠의 구성을 도시한 정면도이며, 도 3은 도 2에 도시된 다이아몬드 절삭휠의 단면도이고, 도 4는 다이아몬드 보강팁의 다른 설치상태 보인 부분단면도이며, 도 5은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 정면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명은 다이아몬드 절삭휠(100)에 보강팁(141)을 소결, 부착하고 상기 회전체(110)에 피삭물을 유출하기 위한 공간부(170)와 통공(121,144)이 형성되어 각종 석재류나 난삭재 또는 금속재등의절삭, 연마 가공작업의 수행시 발생될 수 있는 마찰열과 피삭물을 원활하게 유출되도록하여 다이아몬드 절삭휠(100)이 휘어지거나 뒤틀림이 발생되지 않도록 하여 사용수명의 연장, 안전성 등의 확보를 위한 것이다.

상기 회전체 내측에 공간부(170)가 형성되어 절삭작업시 발생되는 피삭물이 빠져나가는 가이드역할을 하여 통공(121)을 통해 외부로 유출되는 것이다.

상기 상부수평부(120)는 원주면을 따라 다수개의 통공(121)이 형성되고 일정각도로 경사지는 경사부(130)가 형성되고 이 경사부(130)와 연장되는 하부수평부(140)가 형성되어 상기 상부수평부(120)가 상기 돌출부(150)와 같은 방향으로 돌출되도록 형성된 것이다.

이와 같이 상기 상부수평부(120)에 다수개의 통공(121)을 천공시켜, 절삭작업시 발생되는 회전체(110)의 고열이 통공(121,144)을 통하여 유도되고 외기의 유동에 의해 발산되어 외기에 의한 자연 냉각이 가능하도록 함과 동시에 피삭재로부터 생성되는 피삭물을 원할한 배출이 용이하도록 형성된 것이다.

상기 하부수평부(140)의 외주면에 일정한 곡면을 가지며 방사형상으로 다수개의 요철홈(141a)을 형성되고 이 요철홈(141a)에 대응되는 요철부(141b)가 형성되어 상기 회전체(110)를 보호하기 위해 보강팁(141)이 삽입,소결되고, 이 보강팁(141)과 보강팁(141) 사이에 곡면을 따라 하나 또는 그 이상의 등간격으로 통공(144)이 형성되고, 이 통공(144)은 타원형,사각형,물방울형,삼각형 형상으로 구비되어 피삭물이 배출될 수 있도록 다양한 형상으로 형성될 수 있는 것이다.

도 4a에 도시된 바와 같이 상기 요철홈(141a) 내주면으로 요철 형상이 반복성형 되도록 하고 이와 대응되는 보강팁(141) 외면으로 형성되는 요철부(141b)가 삽치되어 견고하게 고정 결착되도록 한 상태에서 소결시켜 회전체(110)에 고착 가능하게 되는 것이다.

도 4b에 도시된 바와 같이 요철홈(141a) 내주면으로 요철 형상이 반복되고 이 요철형상의 돌출부(141')에 돌기(141'')가 다수개 마주보도록 형성되고 이와 대응되는 보강팁(141) 외면으로 형성되는 요철부(141b)가 삽치되어 견고하게 고정 결착되도록 한 상태에서 소결시켜 회전체(110)에 고착 가능하게 되는 것이다.

상기와 같이 고착된 보호용 보강팁(141)은 요철부(141b)와 요철홈(141a)간의 상호 결착력에 의해 다이아몬드 절삭휠(100)이 고속회전하여 절단, 연마 작업등을 수행하며 외부로부터의 충격 내지는 강성이 집중 분포되더라도 그 외력을 충분히 견딜 수 있는 것이다.

또한 상기 보강팁(141)의 폭을 회전체 외주면에 소결 부착되는 다이아몬드 팁(111)의 폭과 동일하도록 하여 피삭재와의 가공작업시 피삭재의 면과 회전체의 면이 직접 맞닿아 마찰, 마모되는 현상을 배제할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또,상기 하부수평부(140)에 보강팁(141)과 통공(144)이 배열배치되는 위치가 다이아몬드 절삭휠(100)이 회전되는 방향으로 등간격 형성된 것이며, 상기 보강팁(141)은 양측면에서 원호상으로 단락되지 않으며 형성되도록 하거나 또는 단락되며 구비될 수 있는 것이며, 상기 회전체(110) 외주면에 소결,부착된 다이아몬드팁(111)과 상기 보강팁(141)이 일체로 형성되거나 단락되어 구비될 수 있고, 상기 다이아몬드팁(111)과 보강팁(141)이 평면을 이루도록 형성된 것이다.

상기와 같이 상,하부수평부(120,140)의 통공(121,144)과 보강팁(141)이 형성되어 절삭과정시 발생되는 피삭물이 상기 보강팁(141)과 통공(121,144)에 의해 외부로 원활히 배출되어 고열에 의한 변형응력이 어느 일부위 즉 국부적으로 발생되는 현상을 방지하며, 상기 상,하부수평부(120,140)에 응력이나 강성, 힘들이 전체적으로 균일하게 분포 가능하도록 하여 고속회전에 의한 절삭가공시에도 떨림이나, 비틀림, 소음, 피삭재와의 측면마모 및 이로인한 정밀한 절삭가공의 불완전등을 완벽하게 방지할 수 있게 되는 것이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 도면으로, 회전체(110)의 선단에는 일정길이 만큼 절개된 다수개의 절개부(170)가 원주를 따라 등간격으로 형성되어 있고, 상기 절개부(170) 사이의 철판 외면에는 복수개의 다이아몬드팁(111)이 원주를 따라 소결 부착되고 상기 회전체(110) 일측으로 돌출되는 돌출부(150)와 상기 돌출부(150)의 중심에 절삭공구가 체결되는 체결공(160)이 형성되며, 상기 회전체(110)는 상부수평부(120)와 하부수평부(140)가 형성되고 이 상,하수평부 (120,140)에 소정각도로 경사지는 경사부(130)가 구비되고 상기 상부수평부(120)는 원주면을 따라 다수개의 통공(121)이 천공되고, 상기 하부수평부(140)는 양측 원주면을 따라 일정곡면을 가지며 방사형으로 다수개의 보강팁(141)이 소결,부착되어 피삭재를 절단 및 연마가 가능하도록 구성된다.

이와 같이 구성됨에 있어 절삭 및 연마작업시 다이아몬드팁(111)에 의해 절삭된 피삭재의 피삭물이 상기 절개부(170)와 보강팁(141)에 의해 외부로 유출되고 상기 회전체 외주면에 보강팁(141)이 형성되어 다이아몬드 절삭휠(100)의 강성이전체적으로 균일하게 분포되어 외부충격에 잘견디는 효과가 있고, 상기 상부수평부(120)에 통공(121)을 구비하여 피삭물과 마찰열이 유동되는 것을 원활히하여 다이아몬드 절삭휠(100)의 내측면에 마모되어 일부분에 발생되는 변형이나 긁힘을 줄일 수 있어, 고속회전에 의한 절삭가공시에도 떨림이나, 비틀림, 소음, 피삭물과의 측면마모를 최소화 할 수 있는 것이다.

따라서 본 발명에 의하면, 다이아몬드 절삭휠의 양측으로 돌출되는 요철부와 연장되는 원형의 상부수평부와 하부수평부에 통공과 공간부가 형성하여 절삭가공시 발생되는 피삭물과 마찰열을 외부로 원활히 유동되도록 하여 냉각효과를 극대화되고, 절살휠의 일정부위가 마모되는 것을 방지하여 절삭휠이 휘어지거나 뒤틀림의 발생을 방지되는 효과가 있다.

또한, 상기 절삭휠의 강재로된 회전체 외주면을 따라 방사형상으로 보강팁을 형설하여 절단 및 연마작업시 상기 절삭휠의 전체적인 내구성이 향상시켜 외부충격에 의해 변형되는 것을 최소화 할 수 있어 사용수명의 연장과 작업의 안전성을 높여 제품의 신뢰도가 향상되는 또 다른 효과가 있다.

Claims

원판형으로 형성되는 회전체(110) 따라 적정간격 이격되어 다이아몬드팁(111)을 부착하고, 상기 회전체(110) 일측으로 돌출되는 돌출부(160)와 상기 돌출부(160)의 중심에 전삭공구가 체결되는 체결공(160)이 형성되는 통상의 다이아몬드 절삭휠(100)에 있어서,

상기 돌출부(150)와 연장되는 상부수평부(120)와 하부수평부(140)가 형성되고 이 상,하수평부(120,140)에 소정각도로 경사지는 경사부(130)가 구비되어 상기 상부수평부(120)를 돌출시에 내측방으로 공간부(170)가 형성되며, 원주면을 따라 다수개의 통공(121)이 천공되고, 상기 하부수평부(140)는 외주면에 방사형상으로 다수개의 보강팁(141)이 형성되고 이 보강팁(141)과 보강팁(141) 사이에 복수개의 통공(144)이 방사형상으로 구비된 것을 특징으로 하는 절단 및 연마를 위한 다이아몬드 절삭휠.
제1항에 있어서,

상기 보강팁(141)은 외주면을 따라 다수개 등간격 요철부(141a)가 형성되고 이 요철부(141b)와 대응되는 요철홈(141a)이 형성되어 상기 회전체(110)에 삽입,소결되는 것을 특징으로 하는 절단 및 연마를 위한 다이아몬드 절삭휠.
제1항에 있어서,

상기 통공(121,144)은 타원형,사각형,물방울형,삼각형 형상으로 된 것을 특징으로 하는 다이아몬드용 절삭 휠.