KR20070000734A

KR20070000734A - 연삭부를 갖는 절삭휠, 그 제조방법 및 그를 구비한 절삭기

Info

Publication number: KR20070000734A
Application number: KR1020050056307A
Authority: KR
Inventors: 장길성; 박평
Original assignee: 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니
Priority date: 2005-06-28
Filing date: 2005-06-28
Publication date: 2007-01-03
Also published as: KR100746934B1

Abstract

본 발명은 연삭부를 갖는 절삭휠, 그 제조방법 및 그를 구비한 절삭기에 관한 것으로, 상기 절삭휠은, 제1 면, 이 제1 면의 반대편 제2 면 및 관통홀을 갖는 지지층과; 외면, 이 외면의 반대편 내면 및 일정 두께를 갖고, 상기 내면이 상기 지지층의 일측면에 적층되는 제1 절삭층과; 외면, 이 외면의 반대편 내면 및 일정 두께를 갖고, 상기 내면이 상기 지지층의 타측면에 적층되는 제2 절삭층과; 상기 제1 절삭층 또는 제2 절삭층의 외면중 적어도 하나로부터 외측으로 돌출되는 환형 연삭부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

절삭휠, 연삭부, 절삭기

Description

연삭부를 갖는 절삭휠, 그 제조방법 및 그를 구비한 절삭기{CUTTING WHEEL HAVING GRINDING PORTION, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, AND CUTTING APPARATUS HAVING THE SAME}

도 1은 종래 기술의 일실시예에 따른 절삭휠을 보여주는 개략 단면도.

도 2는 종래 기술의 일실시예에 따른 절삭휠이 구비된 절삭기의 개략 분해 사시도.

도 3은 종래 기술에 따른 이실시예에 따른 절삭휠이 구비된 절삭기를 도시한 것으로서 일부분이 단면처리된 개략 측면도.

도 4는 본 발명에 따른 연삭부를 갖는 절삭휠을 보여주는 개략 분해 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 연삭부를 갖는 절삭휠의 개략 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 연삭부를 갖는 절삭휠의 제조공정중 절삭휠을 성형하는 단계에 이용되는 성형기의 성형부를 보여주는 개략 사시도.

도 7은 본 발명에 따른 연삭부를 갖는 절삭휠의 제조공정중 절삭휠을 경화시키는 단계에 이용되는 경화플레이트를 보여주는 개략 사시도.

도 8은 본 발명에 따른 연삭부를 갖는 절삭휠의 전체 제조공정을 설명하기 위한 작업흐름도.

도 9는 본 발명에 따른 연삭부를 갖는 절삭휠이 구비된 절삭기의 개략 사시 도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11a,12a,13a,14a: 관통홀 11: 지지층

12: 제1 절삭층 13: 제2 절삭층

14: 환형 연삭부 15: 성형부

15a: 돌출부 15b: 제1 오목부

15c: 제2 오목부 16: 절삭휠

17a: 오목부 17: 경화플레이트

18: 절삭기 18a: 스핀들

18b: 패스너

본 발명은 중앙부분에 연삭부를 갖는 절삭휠, 그 제조방법 및 그를 구비한 절삭기에 관한 것으로, 특히 하나의 절삭휠에 절삭부와 연삭부를 다함께 구비하여 그 절삭휠의 절삭부를 이용하여 가공소재를 절단하고 그 절삭휠의 연삭부를 이용하여 그 가공소재의 절단부위를 편리하게 연삭(grinding 또는 de-burring)시킬 수 있게 하며, 아울러 절삭과 연삭 작업을 반복적으로 수행하더라도 절삭휠의 내구성이 온전히 유지될 수 있게 하고, 연삭 작업시 가공소재를 통해 절삭휠의 절삭부에 물리적 충격이 가해져 그 절삭부가 심하게 변형되는 것을 사전에 예방할 수 있도록 한 연삭부를 갖는 절삭휠, 그 제조방법 및 그를 구비한 절삭기에 관한 것이다.

한 예로, 유럽특허공개 제1099511호에는 도 1에 도시된 바와 같이, 중앙에 관통홀(1aa)이 형성된 원형중앙부(1a)와, 이 원형중앙부와 단차를 이루고 반경방향 외측으로 갈수록 두께가 얇아지는 환형플랜지부(1b)로 구성된 허브(1)와; 이 허브의 원형중앙부(1a)의 반대편 일면과 마주하고 중앙에 원형개구부(2a)가 형성된 절삭휠(cutting wheel)(2)로 이루어진 전동공구(rotary tool)(3)에 관한 기술이 개시되어 있다.

한편, 전술한 바와 같은 전동공구(3)는 일반적으로 도 2에 도시된 바와 같이 선단에 나사선부(4a), 그리고 내측에 환형플랜지부(4b)가 형성된 로터리샤프트(4)와; 이 로터리샤프트의 나사선부(4a)에 상응하여 중앙측 관통홀(5a)의 내부에 나사선부(5aa)가 형성된 패스너부재(5)를 포함하는 절삭기(cutting apparatus)(6)에 장착되어 사용된다.

그러나, 상기 절삭기(6)에 장착된 전동공구(3)는 절삭휠(2)을 통해 절단작업만 수행 가능하고, 허브(1)는 단순히 그 절삭휠(2)을 지지하는 구조이었기 때문에 작업자가 상기 전동공구(3)를 이용하여 가공소재를 절단한 후에는 그 절단부위의 연삭을 위해 전동공구(3) 또는 절삭기(6)를 다른 것으로 교체해야 하는 번거로움이 있었다.

다른 예로, 유럽특허공개 제0896861호에는 도 3에 도시된 바와 같이, 스탠더드휠(7a)과 보조휠(7b)로 구성된 전동공구(7)가 장착된 절삭기(8)에 관한 기술이 개시되어 있다. 여기에서, 상기 절삭기(8)는 선단에 나사선부(도시되지 않음), 그 리고 내측에 환형플랜지부(9a)가 형성된 스핀들(9)과, 이 스핀들의 나사선부에 상응하여 중앙측 관통홀(10a)의 내부에 나사선부(도시되지 않음)가 형성된 스핀들너트(10)를 구비하고 있다. 그에 따라, 상기 전동공구(7)는 스핀들(9)에 끼워져 스핀들너트(10)에 의해 고정될 수 있게 된다.

그러나, 상기 절삭기(8)에 장착된 전동공구(7)는 스탠더드휠(7a)을 통해 절단작업을, 그리고 보조휠(7b)을 통해 연삭작업을 수행 가능하게 하지만 그 스탠더드휠과 보조휠이 별도로 구비되어 있었기 때문에 상기 스탠더드휠(7a)과 보조휠(7a)을 관리 또는 운반시 불편한 데다 절삭기(8)에 조립 또는 분리시에도 번거로울 수밖에 없었다.

나아가, 상기 전동공구(7)의 보조휠(7b)을 이용하여 가공소재(도시되지 않음)의 절단부위를 연마할 시 그 가공소재를 통해 스탠더드휠(7a)에 물리적 충격이 가해지게 되면 상기 보조휠(7b)이 스탠더드휠(7a)의 변형을 잡아주지 못해 그 스탠더드휠이 손상될 우려가 매우 높았다.

이에, 본 발명은 전술한 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 하나의 절삭휠을 이용하여 절삭작업과 연삭작업을 다함께 수행 가능하게 하고, 아울러 절삭작업과 연삭작업이 반복적으로 수행되더라도 오랜 동안 내구성이 유지될 수 있도록 하는 연삭부를 갖는 절삭휠을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 연삭 작업시 가공소재를 통해 절삭휠의 절삭부에 물리적 충격이 가해져 그 절삭부가 심하게 변형되는 것을 사전에 예방할 수 있도록 하는 연삭부를 갖는 절삭휠을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 절삭휠 형성작업을 편리하게 하고, 아울러 절삭휠의 형상 유지력을 강화시키며, 경화작업도 편리하게 수행할 수 있도록 하는 연삭부를 갖는 절삭휠의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 전술한 바와 같은 연삭부를 갖는 절삭휠을 구비한 절삭기를 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 절삭휠은 제1 면, 이 제1 면의 반대편 제2 면 및 관통홀을 갖는 지지층과; 외면, 이 외면의 반대편 내면 및 일정 두께를 갖고, 상기 내면이 상기 지지층의 일측면에 적층되는 제1 절삭층과; 외면, 이 외면의 반대편 내면 및 일정 두께를 갖고, 상기 내면이 상기 지지층의 타측면에 적층되는 제2 절삭층과; 상기 제1 절삭층 또는 제2 절삭층의 외면중 적어도 하나로부터 외측으로 돌출되는 환형 연삭부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 절삭휠의 제조방법은 수지와 광물입자를 혼합하는 단계와; 혼합된 수지와 광물입자를 분쇄하는 단계와; 일정량의 분쇄된 수지와 광물입자를 성형기의 적어도 하나의 성형부 안에 넣어 절삭휠의 중앙부분이 그 절삭휠의 주변보다 외측으로 돌출되는 환형 연삭부를 갖는 절삭휠을 성형하는 단계와; 상기 각 성형부로부터 절삭휠을 분리한 후 경화시켜 절삭휠을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

나아가, 본 발명은 환형 연삭부를 갖는 절삭휠이 절삭기에 구비된 것을 특징 으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 도 4 내지 도 9를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 연삭부를 갖는 절삭휠을 보여주는 개략 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 연삭부를 갖는 절삭휠의 개략 사시도이다.

본 발명에 따른 절삭휠은 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 면, 이 제1 면의 반대편 제2 면 및 관통홀(11a)을 갖는 지지층(11)과; 외면, 이 외면의 반대편 내면 및 일정 두께를 갖고, 상기 내면이 상기 지지층(11)의 일측면에 적층되는 제1 절삭층(12)과; 외면, 이 외면의 반대편 내면 및 일정 두께를 갖고, 상기 내면이 상기 지지층(11)의 타측면에 적층되는 제2 절삭층(13)과; 상기 제1 절삭층(12) 또는 제2 절삭층(13)의 외면중 적어도 하나로부터 외측으로 돌출되는 환형 연삭부(14)를 포함하는 구조로 이루어져 있다.

여기에서, 상기 각 제1 절삭층(12), 제2 절삭층(13) 및 환형 연삭부(14)는 상기 지지층(11)의 상하부에 적층되는 형태로 이루어지는 것이기 때문에 그 지지층의 관통홀(11a)과 동심으로 관통되는 것으로 이해되어야 한다. 이와 관련하여, 도 4와 도 5에 표시된 도면부호 12a, 13a, 14a는 관통홀을 나타내는 것이다.

상기 지지층(11)은 유리섬유, 탄소섬유, 실리콘 카바이드(SiC 또는 SC 라고도 함), 알루미늄 옥사이드(AL₂O₃)(알루미나 또는 AO 라고도 함), 알루미늄 지르코니아(알루미나 지르코니아 또는 AZ 라고도 함), 세라믹 알루미늄 옥사이드(융합된 알루미나 라고도 함)로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 재료로 이루어지는 것이 바람직하고, 그 지지층(11)에는 티타늄 옥사이드(TiO₂), 지르코늄 옥사이드(ZrO₂)가 추가로 배합되어질 수 있다. 또한, 상기 지지층(11)은 격자무늬 형태, 또는 그밖의 다른 형태로 이루어질 수 있다.

상기 각 제1 절삭층(12)과 제2 절삭층(13)은 무기 또는 유기 섬유, 수지, 광물입자를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 무기 섬유로는 유리섬유, 탄소섬유, 실리콘 카바이드 섬유, 알루미나 섬유 등을 사용하는 것이 바람직하고, 상기 유기 섬유로는 나일론, 폴리에스터 등이 사용되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 수지로는 폐놀계 수지가 바람직하고, 상기 광물입자에는 알루미늄 옥사이드(AL₂O₃), 티타늄 옥사이드(TiO₂), 지르코늄 옥사이드(ZrO₂), 실리콘 옥사이드(SiO₂), 산화철(Fe₂O₃), 산화나트륨(Na₂O), 산화마그네슘(MgO)이 포함된다.

상기 환형 연삭부(14)는 제1 절삭층(12) 또는 제2 절삭층(13)중의 적어도 하나와 일체로 형성되거나 별도로 마련되어 부착될 수 있다. 또한, 상기 환형 연삭부(14)는 수지 및 광물입자의 혼합체, 섬유, 수지 및 광물입자의 혼합체, 부직포, 엠보형 수지몰드물, 샌드페이퍼로 구성된 군의 적어도 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 연삭부를 갖는 절삭휠의 제조과정을 도 6 내지 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 수지와 광물입자를 혼합한 후, 혼합된 수지와 광물입자를 분쇄한다 (S80과 S82 참조).

그런 다음, 일정량의 분쇄된 수지와 광물입자를 성형기의 적어도 하나의 성형부(15) 안에 넣어 절삭휠(16)의 중앙부분이 그 절삭휠(16)의 주변보다 외측으로 돌출되는 환형 연삭부(14)를 갖는 절삭휠(16)을 성형한다(S84 참조).

그런 다음, 상기 각 성형부(15)로부터 절삭휠(16)을 분리한 후 경화시켜 절삭휠(16)을 형성시킨다(S86 참조).

상기 절삭휠 성형단계(S84)에 이용되는 성형기의 성형부(15)는 각 절삭휠(16)이 성형공정을 통해 제조될 수 있도록 중앙에 절삭휠의 관통홀을 형성하기 위한 돌출부(15a)와, 그 절삭휠의 지지층 및 제1,2 절삭층을 형성하기 위한 제1 오목부(15b)와, 그 절삭휠의 환형 연삭부를 형성하기 위한 제2 오목부(15c)를 포함하는 구조로 이루어져 있다(도 6과 도 8 참조).

나아가, 상기 절삭휠 성형단계(S84)는 상기 성형기의 성형부(15) 안에 환형 연삭부(14)와 제1 절삭층(12)을 위한 일정량의 수지와 광물입자를 투입하는 단계와, 그 제1 절삭층 상에 지지층(11)을 배치하는 단계와, 이 지지층 상에 제2 절삭층(13)을 위한 일정량의 수지와 광물입자를 투입하는 단계와, 상기 환형 연삭부(14), 제1 절삭층(12), 지지층(11) 및 제2 절삭층(13)이 일체화되도록 압축하는 단계를 더 포함한다.

상기 절삭휠 경화단계(S86)에서, 상기 절삭휠(16)은 그 각 절삭휠의 환형 연삭부(14)를 수용 가능하게 하는 다수 개의 오목부(17a)가 형성된 적어도 두 개의 경화플레이트(17)에 의해 압착된 상태로 경화 처리된다(도 7과 도 8 참조).

한편, 본 발명에 따른 환형 연삭부(14)를 갖는 절삭휠(16)은 도 9에 도시된 바와 같은 절삭기(18) 또는 그 밖의 절단기기(도시되지 않음)에 구비되어 사용될 수 있다. 여기에서, 상기 절삭휠(16)은 절삭기(18)의 스핀들(18a), 또는 로터리샤프트에 패스너(18b)를 매개로 하여 고정될 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 연삭부를 갖는 절삭휠은 절삭작업과 연삭작업을 다함께 수행 가능하게 하고, 아울러 절삭작업과 연삭작업이 반복적으로 수행되더라도 오랜 동안 내구성이 유지될 수 있게 한다.

또한, 본 발명에 따른 연삭부를 갖는 절삭휠은 연삭 작업시 가공소재를 통해 절삭휠의 절삭부에 물리적 충격이 가해져 그 절삭부가 심하게 변형되는 것을 사전에 예방할 수 있게 한다.

한편, 본 발명에 따른 연삭부를 갖는 절삭휠의 제조방법은 절삭휠 형성작업을 편리하게 하고, 아울러 절삭휠의 형상 유지력을 강화시키며, 경화작업도 편리하게 수행할 수 있게 한다.

Claims

제1 면, 이 제1 면의 반대편 제2 면 및 관통홀을 갖는 지지층과;

외면, 이 외면의 반대편 내면 및 일정 두께를 갖고, 상기 내면이 상기 지지층의 일측면에 적층되는 제1 절삭층과;

외면, 이 외면의 반대편 내면 및 일정 두께를 갖고, 상기 내면이 상기 지지층의 타측면에 적층되는 제2 절삭층과;

상기 제1 절삭층 또는 제2 절삭층의 외면중 적어도 하나로부터 외측으로 돌출되는 환형 연삭부

를 포함하는 절삭휠.
제1항에 있어서, 상기 지지층은 유리섬유, 탄소섬유, 실리콘 카바이드(SiC), 알루미늄 옥사이드(AL₂O₃), 알루미늄 지르코니아, 세라믹 알루미늄 옥사이드로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 재료로 이루어진 것인 절삭휠.
제2항에 있어서, 상기 지지층에는 티타늄 옥사이드(TiO₂), 지르코늄 옥사이드(ZrO₂)가 추가로 배합된 것인 절삭휠.
제2항에 있어서, 상기 지지층은 격자무늬 형태로 이루어진 것인 절삭휠.
제1항에 있어서, 상기 각 제1 절삭층과 제2 절삭층은 수지, 광물입자를 포함하는 것인 절삭휠.
제5항에 있어서, 상기 각 제1 절삭층과 제2 절삭층은 섬유를 더 포함하는 것인 절삭휠.
제5항에 있어서, 상기 광물입자는 알루미늄 옥사이드(AL₂O₃), 티타늄 옥사이드(TiO₂), 지르코늄 옥사이드(ZrO₂)를 포함하는 것인 절삭휠.
제1항에 있어서, 상기 환형 연삭부는 제1 절삭층 또는 제2 절삭층중의 적어도 하나와 일체로 형성된 것인 절삭횔.
제1항에 있어서, 상기 환형 연삭부는 제1 절삭층 또는 제2 절삭층중의 적어도 하나에 별도로 마련되어 부착된 것인 절삭휠.
제1항에 있어서, 상기 환형 연삭부는 수지 및 광물입자의 혼합체, 섬유, 수지 및 광물입자의 혼합체, 부직포, 엠보형 수지몰드물, 샌드페이퍼로 구성된 군의 적어도 하나를 포함하는 것인 절삭휠.
수지와 광물입자를 혼합하는 단계와;

혼합된 수지와 광물입자를 분쇄하는 단계와;

일정량의 분쇄된 수지와 광물입자를 성형기의 적어도 하나의 성형부 안에 넣어 절삭휠의 중앙부분이 그 절삭휠의 주변보다 외측으로 돌출되는 환형 연삭부를 갖는 절삭휠을 성형하는 단계와;

상기 각 성형부로부터 절삭휠을 분리한 후 경화시켜 절삭휠을 형성하는 단계

를 포함하는 절삭휠의 제조방법.
제11항에 있어서, 상기 절삭휠 성형단계는 각 절삭휠이 중앙에 절삭휠의 관통홀을 형성하기 위한 돌출부와, 그 절삭휠의 지지층 및 제1,2 절삭층을 형성하기 위한 제1 오목부와, 그 절삭휠의 환형 연삭부를 형성하기 위한 제2 오목부를 포함하는 성형부를 갖는 성형기에 의해 성형되는 것인 절삭휠의 제조방법.
제11항에 있어서, 상기 절삭휠 성형단계는 상기 성형기의 성형부 안에 환형 연삭부와 제1 절삭층을 위한 일정량의 수지와 광물입자를 투입하는 단계와, 그 제1 절삭층 상에 지지층을 배치하는 단계와, 이 지지층 상에 제2 절삭층을 위한 일정량의 수지와 광물입자를 투입하는 단계와, 상기 환형 연삭부, 제1 절삭층, 지지층 및 제2 절삭층이 일체화되도록 압축하는 단계를 더 포함하는 것인 절삭휠의 제조방법.
제11항에 있어서, 상기 절삭휠은 그 각 절삭휠의 환형 연삭부를 수용 가능하게 하는 다수 개의 오목부가 형성된 적어도 두 개의 경화플레이트에 의해 압착된 상태로 경화 처리되는 것인 절삭휠의 제조방법.
제1항 내지 제10항중 어느 한 항에 따른 환형 연삭부를 갖는 절삭휠을 구비한 절삭기.