KR20080090761A

KR20080090761A - 엔드밀

Info

Publication number: KR20080090761A
Application number: KR1020070034000A
Authority: KR
Inventors: 성동수
Original assignee: 성동수
Priority date: 2007-04-06
Filing date: 2007-04-06
Publication date: 2008-10-09
Also published as: KR100875791B1

Abstract

본 발명은 다수로 구비되는 바닥날의 일부를 면취시켜 날높이를 서로 달리 형성할 뿐만 아니라 각 바닥날의 길이를 상이하게 형성하여 가공소재의 가공시에 발생되는 칩배출을 용이하게 함으로써, 홈가공 깊이를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 바닥날의 날끝 손상이 적어 공구의 수명을 연장할 수 있는 엔드밀에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 절삭공구를 회전시켜 이동하면서 가공소재(100)를 절삭가공할 수 있는 공작기계의 공구홀더에 클램프되는 생크부(30)와, 이 생크부(30)에 연장되어 가공소재(100)를 절삭하는 절삭부(31)로 이루어지며, 상기 절삭부(31)의 선단면에는 대향 또는 방사상으로 분할되어 중심에서 외측단으로 하향 경사진 다수의 바닥날(32)이 형성되고, 절삭부(31)의 길이방향에는 나선형상으로 이루어진 측면날(33)이 형성된 엔드밀에 있어서, 상기 바닥날(32) 중에서 적어도 하나는 그 외측단의 일부가 면취되어 바닥날(32)에 비해 날의 위치가 높은 단턱날부(37)가 형성되는 엔드밀이 제공된다.

엔드밀, 생크부, 바닥날, 측면날, 나선홈, 분할각도, 단턱날부

Description

엔드밀{End mill}

도 1은 종래의 엔드밀을 도시한 사시도

도 2는 종래의 바닥날을 도시한 구성도

도 3은 본 발명의 엔드밀에 의한 가공 상태도

도 4는 본 발명의 바닥날을 개략적으로 도시한 측면도

도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 바닥날을 도시한 구성도

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 바닥날을 도시한 구성도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

30 : 생크부 31 : 절삭부

32 : 바닥날 33 : 측면날

34 : 나선홈 35 : 경사면

36 : 배출홈 37 : 단턱날부

본 발명은 복수개의 바닥날을 갖는 엔드밀에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선단부에 구비된 바닥날의 날높이 및 길이를 서로 달리하여 절삭가공을 보다 용이하게 할 수 있는 엔드밀에 관한 것이다.

일반적으로 공작기계는 절삭공구를 이용하여 가공소재를 절삭하는 것으로, 특히 밀링머신은 베드의 상면에 고정된 가공소재를 이동 및 회전되는 절삭공구에 의해 가공하는 것이다. 이러한 밀링머신에 사용되는 절삭공구는 그 형상 또는 가공용도에 따라 다양하며, 그 중에서 엔드밀은 측면과 상면절삭 및 단절삭 또는 홈절삭이 가능한 것으로, 선단부는 편평하거나 둥근 바닥날이 구비되고 측면에는 각 바닥날이 절삭공구의 길이방향을 따라 나선각(helix angle)을 형성하여 연장되는 측면날이 형성되어 있으며, 바닥날의 형상에 따라 평엔드밀 또는 볼엔드밀 등으로 구분되고, 절삭된 절삭면의 정도(精度)에 따라 황삭용 엔드밀 또는 정삭용 엔드밀 등으로 구분되어 진다.

이와 같은 엔드밀의 일반적인 일례를 들어 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 도 1에 도시된 바와 같이, 엔드밀은 밀링머신의 공구홀더에 클램프되는 생크부(10)가 형성되고, 이 생크부(10)의 선단에는 다수로 분할된 바닥날(11)이 다수 형성되며, 상기 각 바닥날(11)로부터 생크부(10)의 길이방향을 따라 나선각을 형성 하여 측면날(12)이 형성되어 있다. 또한 상기 측면날(12) 사이에는 나선홈(flute)(13)이 형성되어 가공소재를 절삭할 때 발생되는 칩(chip)의 배출이 용이하도록 되어 있다. 또한 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 바닥날(11)은 다수의 날(4날로 도시됨)로 구성되어 있으며, 각 날은 그 길이가 모두 동일하게 이루어져 있을 뿐만 아니라 동일한 각도로 분할되어 있다.

이상과 같은 구성에 의하여, 엔드밀은 바닥날(11)에 의한 상면절삭과 측면날(12)에 의한 측면절삭이 가능하고, 또한 바닥날(11)과 측면날(12)에 의한 홈가공 또는 단가공이 가능하며, 특히 측면절삭의 경우에 있어서는 칩배출이 용이하도록 나선홈(13)이 길게 형성되어 고속절삭이 용이한 장점이 있지만, 엔드밀이 수직방향(통상의 밀링머신에서 Z축방향으로 이동하여 가공하는 Z축절삭)으로 이동하여 홈가공을 할 경우에, 가공할 수 있는 홈깊이는 대개 d=0.15D(d: 홈깊이, D: 엔드밀의 직경) 이하인 것으로 나타나 있으며, 이와 같이 가공 홈깊이가 낮은 이유는 동일한 길이와 동일한 분할각도로 형성된 다수의 바닥날(11)이 동시에 가공을 행하게 되고, 이에 의해 발생된 칩의 배출이 용이하지 못하게 된다. 또한 배출되지 못한 칩에 의한 트러블이 발생되어 바닥날(11)의 날끝이 쉽게 손상되며, 이에 의해 엔드밀의 수명이 단축시키는 단점이 있기 때문이다. 그러므로 종래의 엔드밀에 의해 일정 깊이를 홈가공을 행할 경우에는 1회 가공할 수 있는 홈깊이가 전술된 바와 같은 수치(d=0.15D)로 한정되므로 여러번의 가공에 의해 원하는 깊이를 갖는 홈을 가공해야 하기 때문에 그 만큼 홈가공 시간이 길게 소요되는 단점이 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 다수로 구비되는 바닥날의 일부를 면취시켜 날높이를 서로 달리 형성할 뿐만 아닐 각 바닥날의 길이를 상이하게 형성하여 가공소재의 가공시에 발생되는 칩배출을 용이하게 함으로써, 홈가공 깊이를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 바닥날의 날끝 손상이 적어 공구의 수명을 연장할 수 있는 엔드밀을 제공하는 것이다.

본 발명의 특징에 따르면, 절삭공구를 회전시켜 이동하면서 가공소재(100)를 절삭가공할 수 있는 공작기계의 공구홀더에 클램프되는 생크부(30)와, 이 생크부(30)에 연장되어 가공소재(100)를 절삭하는 절삭부(31)로 이루어지며, 상기 절삭부(31)의 선단면에는 대향 또는 방사상으로 분할되어 중심에서 외측단으로 하향 경사진 다수의 바닥날(32)이 형성되고, 절삭부(31)의 길이방향에는 나선형상으로 이루어진 측면날(33)이 형성된 엔드밀에 있어서, 상기 바닥날(32) 중에서 적어도 하나는 그 외측단의 일부가 면취되어 바닥날(32)에 비해 날의 위치가 높은 단턱날부(37)가 형성되는 것을 특징으로 하는 엔드밀이 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 각 바닥날(32) 중에서 적어도 하나는 길이(L₁,L₂)가 상이하게 형성되는 것을 특징으로 하는 엔드밀이 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 바닥날(32)은 4날 이상의 짝수로 이루어져 대향된 위치에서 바닥날(32)의 길이(L₁)가 동일한 장날(32e,32e)과 이 장날(32e,32e)에 비해 상대적으로 길이(L₂)가 짧은 단날(32f,32f)로 이루어지며, 바닥날(32)이 회전되는 방향으로 장날(32e,32e)의 전방에 형성되는 분할각도(α)는 단날(32f,32f)의 전방에 형성되는 분할각도(β)에 비해 상대적으로 큰 각도로 형성되는 것을 특징으로 하는 엔드밀이 제공된다.

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 3과 도 4는 본 발명에 의한 바람직한 홈절삭 가공의 일례를 도시한 사시도와 바닥날을 개략적으로 도시한 것이고, 도 5와 도 6은 바람직한 일실시예와 다른 실시예를 도시한 구성도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 절삭공구를 회전시켜 이동하면서 가공소재(100)를 절삭가공할 수 있는 공작기계의 공구홀더에 클램프되는 생크부(30)와, 이 생크부(30)에 연장되어 가공소재(100)을 절삭하는 절삭부(31)로 이루어진 것으로, 상기 절삭부(31)의 선단에는 다수로 분할된 바닥날(32)이 형성되고, 절삭부(31)의 길이방향에는 대략 30ㅀ~45ㅀ정도의 나선각을 형 성하여 측면날(33)이 형성되어 있다. 또한 상기 측면날(33) 사이에는 나선홈(flute)(34)이 형성되어 가공소재(100)를 절삭할 때 발생되는 칩(chip)의 배출이 용이하도록 되어 있으며, 이는 종래와 유사한 것이다. 본 발명은 가공시 발생되는 칩의 분산이 이루어져 칩배출이 용이한 바닥날(32)에 의해 가공할 수 있는 홈깊이를 깊게 형성할 수 있으며, 도시된 바와 같은 홈가공(또는 포켓가공)을 용이하게 할 수 있게 된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 일반적으로 바닥날(32)은 중심부(엔드밀의 직경 중심)에서 선단부(날끝)로 하향 경사진 각도(dish angle)를 가지며, 상기 바닥날(32)의 전체면이 가공소재(100)에 표면에 동시에 접촉되지 않아 절삭시 가공부하를 줄이도록 형성되어 있다. 또한 본 발명은 상기 바닥날(32)의 선단부 일부를 면취하여 단턱날부(37)를 형성한 것으로, 바닥날(32)의 선단부 상하 높이가 달라 각 바닥날(32)이 가공소재(100)의 표면에 동시에 접촉되지 않도록 되어 있다.

보다 상세하게는, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 바닥날(32)은 다수의 날(32a,32b,32c,32d)로 구비되어 있으며, 도시된 4날 이외에도 2날 또는 3날로 구비될 수 있을 뿐만 아니라 4날 이상으로 구성될 수도 있음은 당연한 것이다. 또한 상기 각 바닥날(32a,32b,32c,32d)은 길이(L₁,L₂)가 서로 상이하게 형성되거나 또는 각 바닥날(32a,32b,32c,32d) 중에서 일부만이 그 길이(L₁,L₂)를 상이하게 형성할 수도 있다. 도시된 바와 같이 하나의 바닥날(32c)의 길이(L₁)가 다른 바닥날(32b)의 길이(L₂)에 비해 상대적으로 길게 형성되어 있으며, 상기 바닥날(32) 중에서 상대적 으로 긴 두날(32a,32c)의 외측단에는 일부가 면취된 단턱날부(37)가 형성되어 있다. 상기 단턱날부(37)에 의해 상기 바닥날(32b,32c,32d)이 가공소재(100)의 표면에 선단부가 동시에 접촉되는 것이 아니라 날의 상하 높이차가 발생되어 시간차를 두고 가공소재(100)에 접촉되어 절삭을 시작하게 된다. 또한 상기 단턱날부(37)는 그 길이가 동일하게 형성될 수도 있지만, 단턱날부(37)의 길이를 달리하여 긴 두날(32a,32c)도 서로 시간차를 두고 가공소재(100)에 접촉되는 바람직하다.

한편, 각 바닥날(32a,32b,32c,32d)은 배면에 위치되어 날을 지지하여 가공시 절삭력을 증대시킴과 동시에 칩배출이 용이하도록 경사면(35)이 형성되고, 이 경사면(35)의 저부에는 가공시 발생되는 칩배출이 용이하도록 배출홈(36)이 형성되어 있다. 또한 상기 바닥날(32) 중에서 대향된 두날(32a,32c)은 중심부로 연장되어 서로 연결된 상태로 형성되어 절삭시에 칩이 중앙부에 고여 트러블을 일으키는 것을 방지하도록 되어 있다. 또한 상기 배출홈(36)은 상기 측면날(33) 사이의 나선홈(34)에 연결되어 있을 뿐만 아니라 각 바닥날(32a,32b,32c,32d)은 동일한 각도로 분할되어 있다.

이와 같이, 각 바닥날(32a,32b,32c,32d)의 길이를 달리함과 동시에 단턱날부(37)를 형성하여 가공소재(100)의 표면에 바닥날(32a,32b,32c,32d)의 선단부가 동시에 접촉되는 것이 아니라 시간차를 두고 접촉되므로 절삭시 발생되는 칩이 분산되어 칩배출이 용이하도록 되어 있다. 그러므로 바닥날(32)의 손상이 발생되지 않을 뿐만 아니라 종래에 비해 상대적으로 깊은 홈가공이 가공하게 되며, 이에 의해 홈가공 시간을 대폭적으로 단축할 수 있게 된다.

또한 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 바닥날(32)은 대향된 위치에서 동일한장날(32e,32e)과 단날(32f,32f)로 형성되어 있으며, 상기 장날의 길이(L₁)는 단날의 길이(L₂)에 비해 상대적으로 길게 형성되어 있다. 또한 상기 장날(32e,32e)의 외측단에는 단턱날부(37)가 형성되어 있다. 또한 칩배출을 더욱 용이하게 하기 위해 엔드밀이 회전되는 방향으로 장날(32e,32e)의 전방에 형성되는 분할각도(α)는 단날(32f,32f)의 전방에 형성되는 분할각도(β)에 비해 상대적으로 큰 각도로 형성되어 가공시 발생되는 칩의 분산이 이루어져 칩배출이 용이하게 이루어진다. 이와 같이 칩배출이 용이하게 되면 절삭면이 정밀하게 가공되므로 황삭(정밀가공이 이루어지기 전에 미리 선가공하는 거친 절삭)과 정삭(황삭이 이루어진 후의 정밀절삭)의 기능을 동시에 수행할 수 있게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 각 바닥날(32)의 길이(L₁,L₂)를 달리함과 동시에 단턱날부(37)를 형성하여 가공소재(100)의 표면에 바닥날(32)의 선단부가 동시에 접촉되는 것이 아니라 시간차를 두고 접촉되므로 절삭시 발생되는 칩이 분산되어 칩배출이 용이하게 되고, 수직방향 절삭(Z축 절삭)이 용이하여 종래에 비해 홈가공 깊이(대략 d=0.5D)를 깊게 할 수 있을 뿐만 아니라 이에 의해 엔드밀의 수명을 연장시키고 가공시간을 대폭 단축할 수 있는 장점이 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치 환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 각 바닥날(32)은 그 길이(L₁,L₂)가 서로 상이하게 형성되거나 또는 각 바닥날(32) 중에서 일부의 길이(L₁,L₂)가 상이하게 형성될 뿐만 아니라 상기 바닥날(32) 중에서 적어도 하나는 그 외측단의 일부가 면취된 단턱날부(37)가 형성됨으로써, 단턱날부(37)에 의해 상기 바닥날(32b,32c,32d)이 가공소재(100)의 표면에 선단부가 동시에 접촉되는 것이 아니라 날의 상하 높이차가 발생되어 시간차를 두고 가공소재(100)에 접촉되어 가공시 발생되는 칩을 분산시켜 칩배출이 용이하여 종래에 비해 홈가공 깊이를 깊게 할 수 있을 뿐만 아니라 이에 의해 엔드밀의 수명을 연장시키고 가공시간을 대폭 단축할 수 있는 장점이 있다.

또한 상기 바닥날(32)의 길이(L₁,L₂)를 대향된 위치에서 서로 동일하게 형성할 뿐만 아니라 엔드밀이 회전되는 방향으로 장날(32e,32e)의 전방에 형성되는 분할각도(α)를 단날(32f,32f)의 전방에 형성되는 분할각도(β)에 비해 상대적으로 크게 형성하여 칩배출이 더 원활함으로써, 절삭면이 정밀하게 가공되어 엔드밀의 교체없이 황삭과 정삭을 동시에 행할 수 있어 절삭가공 시간을 대폭 단축시키고, 공구 교체시에 발생되는 오차를 없앨 수 있으므로 보다 정밀한 가공을 이루어지게 할 수 있는 장점이 있다.

Claims

절삭공구를 회전시켜 이동하면서 가공소재(100)를 절삭가공할 수 있는 공작기계의 공구홀더에 클램프되는 생크부(30)와, 이 생크부(30)에 연장되어 가공소재(100)를 절삭하는 절삭부(31)로 이루어지며, 상기 절삭부(31)의 선단면에는 대향 또는 방사상으로 분할되어 중심에서 외측단으로 하향 경사진 다수의 바닥날(32)이 형성되고, 절삭부(31)의 길이방향에는 나선형상으로 이루어진 측면날(33)이 형성된 엔드밀에 있어서, 상기 바닥날(32) 중에서 적어도 하나는 그 외측단의 일부가 면취되어 바닥날(32)에 비해 날의 위치가 높은 단턱날부(37)가 형성되는 것을 특징으로 하는 엔드밀.
제1항에 있어서, 상기 각 바닥날(32) 중에서 적어도 하나는 길이(L₁,L₂)가 상이하게 형성되는 것을 특징으로 하는 엔드밀.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 바닥날(32)은 4날 이상의 짝수로 이루어져 대향된 위치에서 바닥날(32)의 길이(L₁)가 동일한 장날(32e,32e)과 이 장날(32e,32e)에 비해 상대적으로 길이(L₂)가 짧은 단날(32f,32f)로 이루어지며, 바닥 날(32)이 회전되는 방향으로 장날(32e,32e)의 전방에 형성되는 분할각도(α)는 단날(32f,32f)의 전방에 형성되는 분할각도(β)에 비해 상대적으로 큰 각도로 형성되는 것을 특징으로 하는 엔드밀.