KR200330637Y1 - 파이프 형상으로 이루어진 소재의 내경 및 외경을 동시에면취하는 공구 - Google Patents

Abstract

본 고안은 파이프 형상으로 이루어진 소재의 내경과 외경을 동시에 면취시키는 공구에 관한 것으로, 상세하게는 파이프 단면의 내경면과 간섭이 생기지 않도록 개선된 동시 면취 공구의 구조에 관한 것이다.

본 고안의 특징은, 파이프 형상 소재의 내경 및 외경을 동시에 면취하는 공구로, 소재의 외경 측을 면취시키는 제 1 절삭 팁(tip)과, 상기 제 1 절삭 팁의 절삭날과 소정의 각도를 이루며 인접 배치된 상기 소재의 내경을 면취시키는 제 2 절삭 팁(tip)과, 상기 제 1 절삭 팁과 상기 제 2 절삭 팁이 배치되는 홀더(holder)를 포함하며, 상기 제 1 절삭 팁과 상기 제 2 절삭 팁은 클램핑 볼트(clamping bolt)에 의하여 상기 홀더에 고정되고, 상기 홀더는 소재와의 간섭을 피하기 위하여, 소정의 상기 제 2 절삭 팁의 앞 경사각과 옆 경사각이 생기도록 상기 홀더의 팁 수용부에 만들어진 홈과, 간섭을 피해 깍아 성형시킨 상기 홀더의 옆 플랭크(side flank)와 앞 플랭크(front flank)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

파이프 형상으로 이루어진 소재의 내경 및 외경을 동시에 면취하는 공구{Tool for simultaneously cutting both outer edge and inner edge of pipes}

본 고안은 파이프 형상으로 이루어진 소재의 내경과 외경을 동시에 면취시키는 공구에 관한 것으로, 상세하게는 파이프 단면의 내경면과 간섭이 생기지 않도록 개선된 동시 면취 공구의 구조에 관한 것이다.

일반적으로 소재의 단면을 절삭 가공하는 경우, 가공면의 가장자리와 거친 쇠가시는 이 제품을 취급하는 사람에게 상처를 입히고, 나아가 관련 장비와 조립 후 유체 이동통로를 막는 등의 장비에 손상을 가하게 되므로 매끄럽게 면취되어야 한다.

종래에는 파이프 형상의 단면가공 후 면취하는 경우에 있어서, 플레이트 절삭 팁을 갖춘 공구로 내경과 외경의 면취를 별개의 공정으로 하였다. 이는 외경측 면취시 내경측 면취를 동시에 수행하게 되면, 제품의 내면과 내경측 면취 공구간에 간섭이 발생하기 때문이었다. 특히 내경이 작을수록 그 간섭은 두드러지며, 따라서, 간단한 두 개의 공정을 분리시켜 수행할 수밖에 없고, 이에 그 공정간 이송, 제품 투입 및 배출 시간이 추가되어 최종 제품 생산 시간이 지연되는 문제점이 있었다. 이는 대량생산의 경쟁에서 극복하여야 할 문제점으로 대두되고 있었다.

한때, 도 6에 도시된 것과 같이 십자형 절삭날을 특수 제작하여, 이 십자날 사이에 면취할 단면을 갖다댐으로 가공면의 날카로운 가장자리와 쇠가시를 동시에 제거시켜 생산시간을 줄이고 단축된 납기를 맞출 수 있었다. 그러나 이러한 특수공구는 강도상 그 구조가 취약하고 수명이 짧으며, 특수공구의 사용에 따른 비용 증가라는 문제점이 발생하였다.

상기 문제점을 해결하고자 하는 본 고안은, 두 개의 표준 팁을 대체로 파이프 단면 형상의 내경측과 외경측을 동시에 면취시킬 수 있도록 배치시킨 공구 홀더를 제공하되, 내경측 면취시 공구의 플랭크가 내면과 간섭되지 않도록 개선된 구조를 갖도록 하고, 범용의 절삭팁을 사용하도록 하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 동시 면취 공구의 평면과 정면과 측면을 도시한 개략도.

도 2는 도 1의 조합된 동시 면취 공구를 이용하여 소재의 외경과 내경 측을 면취시키는 모습과 소재와 공구날 혹은 홀더 플랭크간의 간섭을 도시한 개략도.

도 3은 도 2에서 간섭부분을 피하기 위하여 개조시킨 홀더의 앞 플랭크의 개략도.

도 4는 도 2에서 간섭부분을 피하기 위하여 개조시킨 홀더의 옆 플랭크의 개략도.

도 5는 도 1의 동시 면취 공구의 분해도.

도 6은 종래의 동시 면취 공구를 도시한 개략도.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 동시 면취 공구 20, 30 : 플레이트 절삭 팁

40 : 클램핑 볼트

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 고안은, 파이프 형상 소재의 내경 및 외경을 동시에 면취하는 공구로, 소재의 외경 측을 면취시키는 제 1 절삭 팁(tip)과, 상기 제 1 절삭 팁의 절삭날과 소정의 각도를 이루며 인접 배치된 상기 소재의 내경을 면취시키는 제 2 절삭 팁(tip)과, 상기 제 1 절삭 팁과 상기 제 2 절삭 팁이 배치되는 홀더(holder)를 포함하며, 상기 제 1 절삭 팁과 상기 제 2 절삭 팁은 클램핑 볼트(clamping bolt)에 의하여 상기 홀더에 고정되고, 상기 홀더는 소재와의 간섭을 피하기 위하여, 소정의 상기 제 2 절삭 팁의 앞 경사각과 옆 경사각이 생기도록 상기 홀더의 팁 수용부에 만들어진 홈과, 간섭을 피해 깍아 성형시킨 상기 홀더의 옆 플랭크(side flank)와 앞 플랭크(front flank)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 고안의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 동시 면취 공구의 평면도과 정면도과 측면도을 도시한 개략도이고, 도 5는 도 1의 동시 면취 공구의 분해도이다.

본 실시예의 절삭공구(10)는 내경 20mm이상, 두게 5~10정도인 파이프 형상의소재 단면을 동시에 면취하는 공구로, 직선방향으로 한번 전진시키면 파이프 단면의 내경 및 외경측을 동시에 면취시킬 수 있다. 이 공구는 표준팁으로 구성된 제 1 절삭 팁(tip)(30)과 제 2 절삭 팁(tip)(20)이 특정각도의 홈(α,β,γ)과 특정 형상의 플랭크(flank)를 갖는 홀더(13)에 볼팅되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 홀더에 부착된 팁(20,30)은 경질재료로 이루어진 표준 규격의 팁으로 구체적으로는 마름모꼴의 팁이다. 이 팁(20,30)은 ISO규격 등에 의하여 정해진 표준 규격의 특정 예각의 노즈각과 특정 곡률반경을 갖는 노즈부를 가진다. 본 팁은 표준 규격품이므로 용이하게 구매할 수 있다.

상기 팁을 유지시키는 홀더는 철강재료로 이루어진 각주 형상의 부재로, 그 선단에는 절삭 팁(tip)(20,30)을 부착시키기 위한 부착부, 즉 팁 시트(17,18)가 형성되어 있다. 이 팁 시트(17,18)에 절삭 팁(20,30)의 절삭날간의 각도(γ)가 90° 되게끔 각각 끼워 넣고 그 팁에 형성된 홈에 볼트(40)로 고정시켜 절삭 팁(20,30)을 팁 시트(17,18)에 각각 압입 고정시킨다.

상기 팁 시트중 제 2 절삭 팁(20)의 시트 면(17)은 홀더(13)의 상면에 대하여 약간 경사지게 된다. 예컨대, 홀더의 선단 측으로 앞 경사각(α)이 7~11°만큼 경사져 올라가 있고, 횡방향으로 옆 경사각(β)이 -6°만큼 경사져 내려가 있다. 이에 의하여 소재와의 간섭을 피할 수 있다.

도 2는 도 1의 조합된 동시 면취 공구를 이용하여 소재의 외경과 내경 측을 면취시키는 모습과 소재와 공구날 혹은 홀더 플랭크간의 간섭을 도시한 개략도이다. 도 1의 측면도와 함께 도 2에서 볼 수 있듯이, 회전하는 작업대상물에 상기 동시 면취 공구를 전진시켜 파이프 형상의 단면을 면취하는 데에 있어서, 제 2 절삭팁(20)에 대하여 경사각(α,β)을 주지 않으면, 제 2 절삭팁(20)과 옆 플랭크(15) 및 앞 플랭크(15)가 소재의 내면(본 도면에서는 평균 중심선 55로 대신하여 설명)과 만나거나 간섭되어 가공할 수 없게 된다. 특히 내경이 작은 소재일수록 그 간섭은 두드러진다. 이를 피하기 위하여 제 2 절삭 팁(20)은 앞 경사각(α)을 7~11°정도 올려, 절삭 팁 선단이 전체가 기울어 올가가도록 함으로, 네가티브 팁을 사용하는 경우에도 팁과 소재의 내경면(55)과 간섭이 생기지 않도록 하면서 절삭날을 예리하게 세우고, 옆 경사각(β)을 -6°정도 내려, 팁과 소재의 내경면(55)과 간섭이 생기지 않도록 하면서 원활한 절삭을 유도한다.

도 3은 도 2에서 간섭부분을 피하기 위하여 개조시킨 홀더의 앞 플랭크의 개략도이며, 도 4는 도 2에서 간섭부분을 피하기 위하여 개조시킨 홀더의 옆 플랭크의 개략도이다. 회전하는 작업대상물에 상기 동시 면취 공구를 전진시켜 파이프 형상의 단면을 면취하는 데에 있어서, 제 2 절삭팁(20)에 대한 경사각(α,β)만으로 소재의 내경면과의 간섭을 완전히 배제시킬 수 없다. 이러한 간섭은 절삭날의 측면과 절삭 가공면과의 접촉에 의한 플랭크 마모(flank wear)를 야기시킬뿐 아니라 심할 경우 가공이 불가능해진다. 따라서 도 3과 도 4에서와 같이 소재의 내경면(55)의 곡률을 따라 이 보다 적은 곡률로 앞 플랭크와 옆 플랭크를 깍아내어 간섭을 배제시킨다.

본 고안은 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 고안의 기본 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 각종의 형태로 변형시켜 실시할 수 있는 것이 물론 가능하다.

이상에서와 같은 본 고안에 따른 동시 면취 공구를 사용하면, 파이프 형상의 소재의 내경과 외경을 동시에 면취시킬 수 있을 뿐 아니라,

외경 측과 내경 측의 동시 면취 시에도 파이프 단면의 내경 면과 간섭이 생기지 않고 적정한 경사각으로 원활한 절삭이 가능하고,

두 공정을 하나의 공정으로 단축시켜 단위시간당 제품의 생산량을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 범용 절삭팁의 사용으로 공구 제작비용이 저렴하다.

Claims (2)

1. 파이프 형상 소재(50)의 내경 및 외경을 동시에 면취하는 공구(10)로,

   소재(50)의 외경 측을 면취시키는 제 1 절삭 팁(tip)(30)과,

   상기 제 1 절삭 팁(30)의 절삭날과 소정의 각도(γ)를 이루며 인접 배치된 상기 소재(50)의 내경을 면취시키는 제 2 절삭 팁(tip)(20)과,

   상기 제 1 절삭 팁(30)과 상기 제 2 절삭 팁(20)이 배치되는 홀더(holder) (13)를 포함하며,

   상기 제 1 절삭 팁(30)과 상기 제 2 절삭 팁(20)은 클램핑 볼트(clamping bolt)(40)에 의하여 상기 홀더(13)에 고정되고,

   상기 홀더(13)는 소재(50)와의 간섭을 피하기 위하여, 소정의 상기 제 2 절삭 팁(20)의 앞 경사각(α)과 옆 경사각(β)이 생기도록 상기 홀더(13)의 팁 수용부(17)에 만들어진 홈과 간섭을 피해 깍아내어 성형시킨 상기 홀더(13)의 옆 플랭크(side flank)(15)와 앞 플랭크(front flank)(15)를 포함하는 것을 특징으로 하는,

   파이프 형상 소재의 내경 및 외경을 동시에 면취하는 공구.
2. 제 1 항에 있어서, 소재(50)와의 간섭을 피하기 위한 상기 제 2 절삭 팁(20)의 앞 경사각(α)은 7°내지 11°이고, 옆 경사각(β)은 -6°정도인 것을 특징으로 하는,

   파이프 형상 소재의 내경 및 외경을 동시에 면취하는 공구.