KR20090098655A - 엔드밀 - Google Patents

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KR20090098655A
KR20090098655A KR1020080113769A KR20080113769A KR20090098655A KR 20090098655 A KR20090098655 A KR 20090098655A KR 1020080113769 A KR1020080113769 A KR 1020080113769A KR 20080113769 A KR20080113769 A KR 20080113769A KR 20090098655 A KR20090098655 A KR 20090098655A
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유우지 다까기
세이이찌로오 기따우라
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미츠비시 마테리알 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 부등 리드 엔드밀에 있어서, 큰 절삭 부하가 작용하는 절삭날의 강성이나 강도를 확보하여 결손 등을 방지하면서, 이와 같은 절삭날에 의해 생성되는 두께가 큰 다량의 절삭 칩의 배출성을 확실하게 향상시키는 것이다.
축선(O) 주위로 회전되는 엔드밀 본체(1)의 선단부 외주에 형성된 복수의 절삭 칩 배출 홈(4)을, 적어도 하나의 절삭 칩 배출 홈(4)의 절삭날(6)이 이루는 비틀림각이 다른 것과 상이한 각도로 하여, 축선(O)에 직교하는 단면에 있어서, 절삭면(5)으로부터 오목 곡선을 이루어 엔드밀 본체(1)의 심후원(C)에 접하고, 또한 이 심후원(C)과의 대략 접점(Q)의 위치로부터 직선 형상을 이루어 엔드밀 회전 방향(T)을 향해 연장되는 홈 저면(13)을 갖는 주홈부(10)와, 이 주홈부(10)의 홈 저면(13)과 둔각으로 교차하여 엔드밀 회전 방향(T)을 향하고 또한 연장되는 직선 형상을 이루는 홈 저면(14)을 갖는 부홈부(11)를 구비한다.
엔드밀, 절삭날, 절삭 칩 배출 홈, 바닥날, 릴리프면

Description

엔드밀 {END MILL}
본 발명은 축선 주위로 회전되는 엔드밀 본체의 선단부 외주에, 축선에 대한 비틀림각이 상이한 절삭날을 갖는 복수의 절삭 칩 배출 홈이 형성된, 소위 부등 리드의 엔드밀에 관한 것이다.
이러한 종류의 부등 리드 엔드밀로서는, 예를 들어 특허문헌 1 내지 4에, 엔드밀 본체의 선단부 외주에, 나선 형상을 이루어 비틀어지는 복수의 절삭날이 형성되고, 이들 절삭날 중 적어도 하나의 절삭날의 비틀림각을 다른 절삭날의 비틀림각과 상이한 부등 비틀림으로 함으로써, 엔드밀 본체의 축선 방향을 따른 적어도 일부에 있어서, 절삭날의 엔드밀 회전 방향에 있어서의 간격을 상이하게 한 것이 제안되어 있다.
이와 같은 부등 리드 엔드밀에 있어서는, 절삭날의 엔드밀 회전 방향에 있어서의 간격이 상이한 부분에서는 각 절삭날이 피절삭재에 달라 붙는 간격도 상이한 것이 되고, 또한 비틀림각도 상이하므로, 이들 절삭날에 의한 절삭력이나 그 작용 시간이 상이한 것이 되어, 엔드밀 본체에 그 고유 진동수와 공진하는 주기적인 진동이 발생하는 것을 방지할 수 있어, 이와 같은 공진에 기인하는 진동이 야기되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 발명자들도, 예를 들어 특허 문헌 5에 있어서, 축선 주위로 회전되는 엔드밀 본체의 선단부 외주에 형성된 복수의 절삭 칩 배출 홈의 엔드밀 회전 방향을 향하는 벽면의 외주측의 능선부(ridge portion)에 절삭날이 형성되고, 이들 복수의 절삭 칩 배출 홈이 둘레 방향에 인접하는 복수단의 홈부를 구비하고 있고, 적어도 하나의 절삭 칩 배출 홈은 엔드밀 본체의 축선 방향의 적어도 일부에 있어서 다른 절삭 칩 배출 홈과 상이한 단수로 구성된 엔드밀에 있어서, 상기 하나의 절삭 칩 배출 홈의 절삭날이 이루는 비틀림각을 다른 절삭 칩 배출 홈의 절삭날이 이루는 비틀림각과 상이한 각도로 한 것을 제안하고 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 출원 공보 소63-62323호 공보
[특허 문헌 2] 일본 특허 출원 공보 평5-49408호 공보
[특허 문헌 3] 일본 특허 출원 공보 평7-115254호 공보
[특허 문헌 4] 일본 특허 공보 평3-19004호 공보
[특허 문헌 5] 일본 특허 출원 공개 2007-268648호 공보
그런데, 이와 같은 부등 리드 엔드밀에서는, 상술한 바와 같이 절삭날끼리의 엔드밀 회전 방향의 간격이 상이한 것으로 되어, 각 절삭날이 피절삭재에 달라 붙는 간격도 상이한 것으로 되는 것에 수반하여, 이들 절삭날에 의해 생성되는 절삭 칩의 생성량이나 두께도 상이한 것으로 된다. 특히, 엔드밀 회전 방향측에 인접하는 절삭날과의 간격이 커진 절삭날에서는 다른 절삭날보다도 두께가 큰 절삭 칩이 생성되는 동시에 그 생성량도 많아지므로, 절삭날로의 절삭 부하가 커져서 다른 절삭날에 비해 결손 등이 발생할 우려가 커진다.
그런데, 이 점, 특허 문헌 5에 기재된 엔드밀에서는, 예를 들어 상기 간격이 커진 절삭날의 엔드밀 회전 방향측으로 연결되는 하나의 절삭 칩 배출 홈을 다른 절삭 칩 배출 홈보다도 많은 단수의 홈부에 의해 구성함으로써, 이 하나의 절삭 칩 배출 홈을 크게 하여 생성량이 많은 절삭 칩의 배출성을 확보하고 있으나, 절삭 칩 배출 홈의 홈 저면이 엔드밀 본체의 축선에 직교하는 단면에 있어서, 상기 엔드밀 본체의 심후원(web thickness circle : 이하, 심후원이라 한다)에 접하는 부분보다도 엔드밀 회전 방향측에서는 볼록하게 구부러지도록 형성되어 있으므로, 두께가 큰 절삭 칩을 원활하게 배출하는데 충분하다고는 하기 어렵다.
한편, 부등 리드 엔드밀은 아니지만, 예를 들어 일본 특허 출원 공개 제2000-52127호 공보, 일본 특허 출원 공개 제2001-287114호 공보, 일본 특허 출원 공개 제2002-126934호 공보, 일본 특허 출원 공개 제2004-237366호 공보 등에는 모 두 절삭 칩 배출성의 향상을 목적으로 하여, 절삭 칩 배출 홈의 홈 저면이나, 상기 간격이 커진 절삭날의 엔드밀 회전 방향측에 인접하는 절삭날의 제2 릴리프면을, 축선에 직교하는 단면에 있어서 중간이 오목한 R형상이 되도록 형성한 것도 제안되어 있다.
그러나, 이와 같은 엔드밀에서는 이와 같이 하여 중간이 오목한 R형상으로 된 홈 저면이나 제2 릴리프면의 교차 능선 부분이 예리하게 되어 버려 절삭 칩의 걸림이나 결손이 발생하기 쉽고, 또한 절삭날의 엔드밀 회전 방향 후방측에 있어서의 엔드밀 본체의 두께, 소위 백 메탈이 깎이기 때문에, 절삭날의 강성이나 강도도 저하될 우려가 있다. 이로 인해, 그와 같은 엔드밀의 홈 단면 형상을 상술한 바와 같은 부등 리드 엔드밀에 적용하면, 절삭 칩의 생성량이나 두께가 큰 절삭날의 절삭 칩 배출 홈에 있어서는 오히려 절삭 칩 배출성을 손상시키거나, 절삭 부하가 커지는 당해 절삭날의 결손의 우려가 가일층 높아지는 결과가 된다.
본 발명은 이와 같은 배경 하에 이루어진 것으로, 상술한 바와 같은 부등 리드 엔드밀에 있어서, 큰 절삭 부하가 작용하는 절삭날의 강성이나 강도를 확보하여 결손 등을 방지하면서, 이와 같은 절삭날에 의해 생성되는 두께가 큰 다량의 절삭 칩의 배출성을 확실하게 향상시키는 것이 가능한 엔드밀을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
상기 과제를 해결하여, 이와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 축선 주위로 회전되는 엔드밀 본체의 선단부 외주에, 상기 축선 주위로 비틀어지는 복수의 절삭 칩 배출 홈이 형성되고, 이들 절삭 칩 배출 홈의 엔드밀 회전 방향을 향하는 벽면이 절삭면(rake face)이 되어 상기 절삭면의 외주측 능선부에 절삭날이 형성되어 이루어지는 엔드밀이며, 상기 절삭 칩 배출 홈은 적어도 1개의 절삭 칩 배출 홈의 상기 절삭날이 상기 축선에 대해 이루는 비틀림각이 다른 절삭 칩 배출 홈의 상기 절삭날이 이루는 비틀림각과 상이한 각도가 되는 동시에, 상기 축선에 직교하는 단면에 있어서, 상기 절삭면으로부터 오목 곡선을 이루어 상기 엔드밀 본체의 심후원에 접하고, 또한 이 심후원과의 대략 접점의 위치로부터 직선 형상을 이루어 상기 엔드밀 회전 방향을 향해 연장되는 홈 저면을 갖는 주홈부와, 이 주홈부의 홈 저면과 둔각으로 교차하여 상기 엔드밀 회전 방향을 향해 더욱 연장되고, 이 엔드밀 회전 방향측에 인접하는 상기 절삭날의 릴리프면에 연결되는 직선 형상을 이루는 홈 저면을 갖는 부홈부를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
이와 같이, 상기 구성의 엔드밀에서는 그 절삭 칩 배출 홈이 엔드밀 본체의 축선에 직교하는 단면에 있어서, 절삭날의 절삭면으로부터 오목 곡선 형상을 이루어 엔드밀 본체의 심후원에 접하는 주홈부와, 이 주홈부의 엔드밀 회전 방향측으로 연통되게 되는 부홈부를 구비하고 있으므로, 절삭 칩 배출 홈 전체의 단면적을 크게 확보할 수 있어, 엔드밀 회전 방향측에 인접하는 절삭날과의 간격이 커진 절삭날에 의해 다량의 절삭 칩이 생성되어도 막힘이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이 주홈부의 심후원의 접점으로부터 엔드밀 회전 방향으로 연장되는 홈 저면은 상기 단면에 있어서 직선 형상을 이루도록 형성되어 있어, 절삭면으로부터 주홈부의 홈 저면의 단면 오목 곡선을 이루는 부분으로 흐른 절삭 칩은 이 단면 직선 형상의 부분을 따라서 엔드밀 회전 방향측으로 송출되므로, 가령 두께가 큰 절삭 칩이 생성되어도 원활하게 배출하는 것이 가능해진다.
한편, 이 주홈부의 홈 저면과 교차하는 부홈부의 홈 저면도 단면 직선 형상을 이루고 있으므로, 이 부분이 단면 볼록 곡선 형상으로 된 상기 종래의 엔드밀에 비해서는 절삭 칩 배출 홈의 단면적을 더욱 크게 확보할 수 있고, 또한 확실하게 절삭 칩 막힘을 방지할 수 있는 동시에, 이들 홈 저면의 교차각을 크게 할 수 있으므로, 그 교차 능선을 절삭 칩이 통과하여 부홈부로 유입되어도, 절삭 칩 배출 홈의 홈 저면이나 제2 릴리프면이 중간이 오목한 R형상으로 된 종래의 엔드밀과 같이 절삭 칩의 걸림이 발생하는 경우가 없고, 또한 이 교차 능선 부분의 강도도 확보할 수 있어서 결손이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 부홈부의 엔드밀 회전 방향측에 위치하는 절삭날의 백 메탈도 이 종래의 엔드밀에 비해 크게 하여 상기 절삭날의 강성이나 강도도 확보할 수 있고, 따라서 상술한 바와 같이 엔드밀 회전 방향측에 인접하는 절삭날과의 간격이 커져서 절삭 부하도 커지는 절삭날에 있어서도, 결손 등이 발생하는 것을 방지하는 것이 가능해진다.
또한, 적어도 하나의 절삭 칩 배출 홈의 엔드밀 회전 방향을 향하는 벽면을 절삭면으로 하는 절삭날의 비틀림각이 다른 것과 상이한 각도로 된 부등 리드 엔드밀에서는, 엔드밀 본체의 축선에 직교하는 어떠한 단면에 있어서는, 이들 비틀림각이 상이한 절삭 칩 배출 홈간에 그 홈 폭에 광협이 발생하는데, 이 축선에 직교하는 단면에 있어서, 홈 폭이 다른 절삭 칩 배출 홈보다도 크게 된 절삭 칩 배출 홈에서는, 상기 부홈부의 홈 저면이 이루는 직선의 길이를, 상기 다른 절삭 칩 배출 홈보다도 길게 함으로써, 이와 같이 하여 홈 폭이 크고, 즉 엔드밀 회전 방향측에 인접하는 절삭날과의 간격이 커진 절삭날의 절삭 칩 배출 홈에서는, 그 단면적을 더욱 크게 확보하여 절삭 칩 막힘의 발생을 가일층 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 상기 엔드밀 회전 방향에 인접하는 절삭 칩 배출 홈과의 상기 절삭날이 이루는 비틀림각이 상이한 각도로 된 절삭 칩 배출 홈에 있어서는, 상기 축선 방향을 향해 그 홈 폭이 점차 광협(廣狹)되게 되지만, 이 축선 방향에 있어서 홈 폭이 커지는 측을 향함에 따라서, 상기 축선에 직교하는 단면에 있어서 상기 부홈부의 홈 저면이 이루는 직선의 길이가 점차 길어지도록 형성함으로써, 개개의 절삭 칩 배출 홈에 있어서 홈 폭이 커진 부분, 즉 엔드밀 회전 방향측에 인접하는 절삭날과의 간격이 큰 절삭날에 의해 다량의 절삭 칩이 생성되어 유입되는 부분에서는, 그 단면적을 크게 확보하여 절삭 칩 막힘을 효과적으로 방지할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 부등 리드 엔드밀에 있어서, 엔드밀 회전 방향측에 인접하는 절삭날과의 간격이 커진 절삭날에 의해 두께가 큰 절삭 칩이 다량으로 유입되는 절삭 칩 배출 홈에 대해, 그 단면적을 충분히 확보하는 동시에 절삭 칩의 흐름을 원활하게 하여 절삭 칩 막힘을 방지할 수 있는 한편, 주홈부와 부홈부의 홈 저면끼리의 교차 능선 부분의 결손이나 상기 엔드밀 회전 방향측의 절삭날의 결손을 방지할 수 있어, 진동이 없는 원활한 절삭을 장기간에 걸쳐서 안정적으로 행하는 것이 가능해진다.
도1 내지 도4는 본 발명의 일 실시 형태를 도시하는 것이다. 본 실시 형태에 있어서 엔드밀 본체(1)는 초경합금 등의 경질 재료에 의해 축선(O)을 중심으로 한 개략 원기둥 형상으로 일체 형성되고, 그 후단부(도1에 있어서 우측 부분)는 원기둥 형상 그대로의 섕크부(2)로 되는 동시에 선단부(도1에 있어서 좌측 부분)가 절삭날부(3)로 되고, 이 섕크부(2)가 공작 기계의 주축에 파지됨으로써 상기 축선(O) 주위로 엔드밀 회전 방향(T)으로 회전되어, 상기 절삭날부(3)에 의해 피절삭재를 절삭해간다.
상기 절삭날부(3)의 외주에는 엔드밀 본체(1)의 선단부로부터 후단부측을 향해 축선(O) 주위로 엔드밀 회전 방향(T)의 후방측으로 비틀어지는 복수조(본 실시 형태에서는 4조)의 절삭 칩 배출 홈(4)이 둘레 방향으로 간격을 두고 형성되어 있다. 또한, 각 절삭 칩 배출 홈(4)에 있어서는, 그 엔드밀 회전 방향(T)을 향하는 벽면이 절삭면(5)으로 되고, 이 절삭면(5)의 외주측 능선부에 절삭날(외주날)(6)이 각각 형성되어 있다.
이들 절삭 칩 배출 홈(4)은, 그 적어도 하나의 절삭 칩 배출 홈(4)의 상기 절삭날(6)이 축선(O)에 대해 이루는 비틀림각이 다른 것과 상이한 각도로 되어 있고, 본 실시 형태에서는 4조의 절삭 칩 배출 홈(4) 중 축선(O)을 사이에 두고 서로 반대측에 위치하는 한 쌍의 절삭 칩 배출 홈(4A)의 절삭날(6)이 이루는 비틀림각(θA)이, 예를 들어 42°, 다른 한 쌍의 절삭 칩 배출 홈(4B)의 절삭날(6)이 이루는 비틀림각(θB)이, 예를 들어 45°로 되어 있다. 또한, 한 쌍의 절삭 칩 배출 홈(4A)끼리와 다른 한 쌍의 절삭 칩 배출 홈(4B)끼리는, 각각에 축선(O)에 관하여 소정 각도(본 실시 형태에서는 180°)씩 회전 대칭으로 형성되어 있다. 또한, 각 절삭날(6)의 둘레 방향의 간격은, 본 실시 형태에서는 절삭날부(3)의 축선(O) 방향에 있어서의 중앙부(도1에 있어서의 YY 단면의 위치)에 있어서 등간격이 되도록 되어 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 각 절삭 칩 배출 홈(4)의 엔드밀 회전 방향(T)을 향하는 상기 벽면의 선단부에 개시(gash)(7)가 형성되는 동시에, 이 개시(7)와 엔드밀 본체(1)의 선단부면(선단부 릴리프면)(8)의 교차 능선부에는 상기 절삭날(6)에 그 선단부에서 거의 직각의 각도를 갖고 교차하고, 축선(O)에 수직인 평면을 따라서, 또는 소정의 오목각을 갖고 내주측으로 연장되는 직선 형상의 바닥날(9)이 형성되어 있다. 즉, 본 실시 형태의 엔드밀은 피절삭재에 축선(O)과 평행한 종벽과 이 종벽에 수직인 저면을 형성 가능한 스퀘어 엔드밀로 되어 있다.
한편, 각 절삭 칩 배출 홈(4)은 그 상기 절삭면(5)의 엔드밀 회전 방향(T)측에 위치하는 주홈부(10)와, 이 주홈부(10)의 엔드밀 회전 방향(T)측에 위치하여 상기 주홈부(10)에 연통하는 부홈부(11)로 구성되어 있고, 이 부홈부(11)보다 더욱 엔드밀 회전 방향(T)측에는 상기 절삭면(5)에 연결되는 절삭날(6)의 엔드밀 회전 방향(T)측에 인접하는 절삭날(6)의 릴리프면(외주 릴리프면)(12)이 형성되어 있다. 또한, 이 릴리프면(12)이 이루는 절삭날(6)의 릴리프각 및 절삭면(5)이 이루는 퍼올림각은 복수의 절삭날(6)끼리에 의해 서로 동등하게 되어, 퍼올림각은 정각으로 되어 있다.
상기 주홈부(10)는 그 홈 저면(13)이, 도2 내지 도4에 도시한 바와 같이 축 선(O)에 직교하는 단면에 있어서, 상술한 바와 같이 정의 퍼올림각으로 된 절삭면(5)으로부터 연속해서 오목 곡선을 이루어 내주측을 향하면서 엔드밀 회전 방향(T)측을 향하고, 절삭날부(3)에 있어서의 엔드밀 본체(1)의 심후원(C)에 접하고, 그 접점(Q)으로부터 더욱 엔드밀 회전 방향(T)측을 향하면서 외주측을 향하도록 연장되어 있다. 그리고, 대략 이 접점(Q)의 위치로부터 엔드밀 회전 방향(T)측으로 연장되는 부분은 상기 단면에 있어서 오목 곡선 형상을 이루는 부분에 원활하게 접하는 직선 형상으로 형성되는 동시에, 부홈부(11)의 홈 저면(14)도 상기 단면에 있어서 이 주홈부(10)의 홈 저면(13)의 직선 형상 부분에 둔각으로 교차하는 직선 형상으로 형성되어 있다.
또한, 절삭날(6)의 비틀림각(θA, θB)이 상이한 각도로 됨으로써, 둘레 방향에 인접하는 2개의 절삭날(6) 사이의 절삭 칩 배출 홈(4A, 4B)의 홈 폭은 축선(O) 방향을 향해 점차 변화되어 간다. 즉, 도2 내지 도4에 도시한 바와 같이, 작은 비틀림각(θA)의 절삭날(6)을 갖는 절삭 칩 배출 홈(4A)의 홈 폭은, 상기 중앙부보다도 축선(O) 방향 선단부측에서 비틀림각(θB)의 절삭날(6)을 갖는 절삭 칩 배출 홈(4B)의 홈 폭보다도 크고, 또한 후단부측을 향함에 따라서 점차 작아지는 한편, 큰 비틀림각(θB)의 절삭날(6)을 갖는 절삭 칩 배출 홈(4B)의 홈 폭은, 반대로 축선(O) 방향 선단부측으로부터 후단부측을 향함에 따라서 점차 커지고, 상기 중앙부보다도 후단부측에서 절삭 칩 배출 홈(4A)보다도 커진다.
여기서, 이와 같이 홈 폭이 변화되는 절삭 칩 배출 홈(4)에 있어서, 본 실시 형태에서는, 절삭날(6)이 둘레 방향으로 등간격이 되어 홈 폭이 서로 동등해지는 절삭날부(3)의 상기 축선(O) 방향 중앙부를 제외하고, 축선(O)에 직교하는 모든 단면에 있어서, 홈 폭이 다른 절삭 칩 배출 홈(4)보다도 커진 절삭 칩 배출 홈(4)에서는, 상기 부홈부(11)의 홈 저면(14)이 이루는 직선의 길이(L)가 다른 절삭 칩 배출 홈(4)보다도 길게 되어 있다. 즉, 도2에 도시한 바와 같이, 축선(O) 방향 선단부측에서 홈 폭이 커지는 절삭 칩 배출 홈(4A)의 상기 길이(L)는 축선(O) 방향과 동일한 위치에 있어서의 절삭 칩 배출 홈(4B)의 상기 길이(L)보다 길고, 반대로 도4에 도시한 바와 같이 축선(O) 방향 후단부측에서 홈 폭이 커지는 절삭 칩 배출 홈(4B)의 상기 길이(L)는 동일한 위치에 있어서의 절삭 칩 배출 홈(4A)의 상기 길이(L)보다 길게 되어 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 마찬가지로 축선(O)에 직교하는 단면에 있어서, 주홈부(10)의 홈 저면(13) 중 대략 상기 접점(Q)의 위치로부터 직선 형상으로 연장되는 부분의 길이(M)는, 상기와는 반대로 홈 폭이 큰 절삭 칩 배출 홈(4)에 있어서 홈 폭이 작은 절삭 칩 배출 홈(4)보다도 약간 짧아지도록 되어 있다. 또한, 주홈부(10)의 홈 저면(13)과 부홈부(11)의 홈 저면(14)이 이루는 직선의 교점(P)에 있어서의 상기 직선의 교차각(α)은 홈 폭이 큰 절삭 칩 배출 홈(4)이, 홈 폭이 작은 절삭 칩 배출 홈(4)보다도 작게 되어 있다.
단, 복수의 절삭 칩 배출 홈(4)에서 홈 폭이 서로 동등해지는 절삭날부(3)의 중앙부에서는, 상기 길이(L, M)나 교차각(α)은 서로 대략 동등해지고, 즉 대략 동일 치수, 형상의 절삭 칩 배출 홈(4)이 둘레 방향으로 등간격으로 배치된 것이 된다. 또한, 부홈부(11)의 홈 저면(14)과 절삭날(6)의 릴리프면(12)의 교차각은 어 떠한 절삭 칩 배출 홈(4A, 4B)에 있어서도, 또한 축선(O) 방향의 어떠한 위치에 있어서도, 대략 동등하고 일정하게 되어 있다.
한편, 각각의 절삭 칩 배출 홈(4)에 대해서 보면, 축선(O)에 직교하는 단면에 있어서 부홈부(11)의 홈 저면(14)이 이루는 상기 직선의 길이(L)는, 축선(O) 방향에 있어서 당해 절삭 칩 배출 홈(4)의 홈 폭이 커지는 측을 향함에 따라서 점차 길어진다. 즉, 축선 O 방향 선단부측을 향해서 홈 폭이 커지는 절삭날(6)의 비틀림각(θA)이 완만한 절삭 칩 배출 홈(4A)의 상기 길이(L)는 선단부측을 향해 점차 길어지고, 축선(O) 방향 후단부측을 향해 홈 폭이 커지는 절삭날(6)의 비틀림각(θB)이 큰 절삭 칩 배출 홈(4B)의 상기 길이(L)는 후단부측을 향해 점차 길어진다. 반대로, 주홈부(10)의 홈 저면(13)에 있어서의 상기 길이(M)와 상기 교차각(α)은 절삭 칩 배출 홈(4)의 홈 폭이 커지는 측을 향함에 따라서 점차 작아진다.
또한, 이와 같은 단면 형상의 절삭 칩 배출 홈(4A, 4B)은, 원통면 형상의 지립층을 갖는 일반적인 원반형의 홈 연삭 지석 1개로 형성하는 것이 가능하다. 즉, 이와 같은 홈 연삭 지석을, 상기 지립층의 외주면이 주홈부(10)의 홈 저면(13)의 단면 직선 형상으로 연장되는 부분에 위치하도록, 또한 외주면의 단부 모서리의 원주 형상을 이루는 부분이 단면 오목 곡선 형상을 이루는 부분에 위치하도록 하고, 지석 회전축에 직교하는 평면을 절삭 칩 배출 홈(4)을 따르도록 배치하여, 절삭 칩 배출 홈(4A, 4B) 각각의 절삭날(6)의 비틀림각(θA, θB)에 따른 이송과 회전 속도로 엔드밀 본체(1)를 축선(O) 주위로 회전시키면서 상기 축선(O) 방향으로 송출하여 주홈부(10)를 형성하고, 계속해서 지립층의 외주면을 부홈부(11)의 홈 저면(14) 에 위치하도록 배치하여, 마찬가지로 각 절삭 칩 배출 홈(4A, 4B)의 절삭날(6)의 비틀림각(θA, θB)에 따라서 홈 연삭을 실시하여 부홈부(11)를 형성하면 된다.
예를 들어, 이와 같이 하여 제조 가능한 상기 구성의 엔드밀에서는, 절삭날(6)에 의해 생성된 절삭 칩은 절삭면(5)으로부터 주홈부(10)의 홈 저면(13)의 단면 오목 곡선 형상의 부분을 통해 단면 직선 형상의 부분을 따르도록 엔드밀 회전 방향(T)측으로 똑바로 송출된다. 따라서, 절삭 칩 배출 홈(4A, 4B) 및 절삭날(6)의 비틀림각(θA, θB)이 상이한 부등 리드 엔드밀에 있어서, 특히 엔드밀 회전 방향(T)측에 인접하는 절삭날(6)과의 간격이 크게 된 절삭날(6)에 의해, 두께가 큰 절삭 칩이 다량으로 생성되어 유입되는 절삭 칩 배출 홈(4)에 있어서도, 절삭 칩 막힘이 발생하는 것을 방지하여 원활한 배출을 재촉할 수 있다.
또한, 이 주홈부(10)의 엔드밀 회전 방향(T)측에는 상기 주홈부(10)에 연통되는 부홈부(11)가 형성되어 있으므로, 절삭 칩 배출 홈(4)의 단면적을 크게 할 수 있다. 그리고, 이 부홈부(11)의 홈 저면(14)도 상기 교점(P)에 있어서 주홈부(10)의 홈 저면(13)과 둔각으로 교차하는 단면 직선 형상으로 형성되어 있으므로, 예를 들어 홈 저면이 볼록으로 구부러지도록 형성된 종래의 엔드밀에 비해, 절삭 칩 배출 홈(4)의 단면적을 더욱 크게 확보하여 절삭 칩 막힘의 발생을 더욱 확실하게 방지할 수 있는 한편, 예를 들어 절삭 칩 배출 홈의 홈 저면이나 절삭날의 제2 릴리프면이 중간이 오목한 R형상으로 되어 교차하는 종래의 엔드밀 등에 비해서는, 부홈부(11)로 유입되는 절삭 칩이 이 교점(P) 부분에 걸려 버리는 것을 방지하여, 가일층 원활하게 절삭 칩을 배출하는 것이 가능해진다.
또한, 이와 같이 하여 주홈부(10)의 홈 저면(13)과 부홈부(11)의 홈 저면(14)이 단면 직선 형상을 이루어 교점(P)에서 둔각으로 교차하고 있음으로써, 이 교차 부분[교점(P) 주변 부분]에 있어서의 강도를 향상시킬 수 있어, 당해 부분에 결손 등이 발생함으로써 상술한 절삭 칩의 원활한 배출이 저해되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이와 같이 부홈부(11)의 홈 저면(14)이 단면 직선 형상을 이루고 있으므로, 그 엔드밀 회전 방향(T)측에 위치하는 절삭날(6)의 둘레 방향의 두께(백 메탈)도 단면 중간이 오목한 R형상의 경우에 비해 크게 확보할 수 있어, 절삭날(6)에 결손 등이 발생하는 것을 방지하여 엔드밀 수명의 연장을 도모하는 것도 가능해진다.
한편, 본 실시 형태에 있어서는, 절삭날(6)이 둘레 방향으로 등간격으로 배치된 절삭날부(3)의 중앙부를 제외하고, 축선(O)에 직교하는 모든 단면에 있어서, 홈 폭이 다른 절삭 칩 배출 홈(4)보다도 커진 절삭 칩 배출 홈(4)에서는, 부홈부(11)의 홈 저면(14)이 이루는 직선의 길이(L)가, 상기 다른 절삭 칩 배출 홈(4)의 홈 저면(14)이 이루는 직선의 길이(L)보다도 길게 되어 있다. 또한, 주홈부(10)의 홈 저면(13) 중 직선 형상으로 연장되는 부분의 길이(M)와, 주, 부홈부(10, 11)의 교점(P)에 있어서의 홈 저면(13, 14)끼리의 교차각(α)은 홈 폭이 큰 절삭 칩 배출 홈(4)에서 작게 되어 있으므로, 이 홈 폭이 커서 다량의 절삭 칩이 유입되는 절삭 칩 배출 홈(4)에서는, 홈 폭이 작은 부분에 비해 홈 폭의 차 이상의 큰 단면적을 확보하여 절삭 칩 막힘의 발생을 가일층 확실하게 방지하는 것이 가능해진다.
한편, 개개의 절삭 칩 배출 홈(4)에 관해서도, 본 실시 형태에서는 축선(O) 방향에 있어서 그 홈 폭이 커지는 측, 즉 절삭 칩 배출 홈(4A)에 있어서는 후단부측으로부터 선단부측, 절삭 칩 배출 홈(4B)에 있어서는 선단부측으로부터 후단부측을 향함에 따라서, 축선(O)에 직교하는 단면에 있어서 부홈부(11)의 홈 저면(14)이 이루는 직선의 길이(L)가 점차 길어지도록 형성되어 있다. 게다가, 상기 길이(M)와 교차각(α)은 각 절삭 칩 배출 홈(4)의 홈 폭이 커지는 측을 향함에 따라서 점차 작아지도록 형성되어 있으므로, 하나의 절삭 칩 배출 홈(4)에 대해서도 홈 폭이 큰 부분에서는 더욱 큰 단면적을 확보하여 절삭 칩 막힘을 방지하여, 원활한 절삭 칩 배출을 촉진할 수 있다.
또한, 축선(O)에 직교하는 단면에 있어서 주홈부(10)의 홈 저면(13)이 오목 곡선 형상을 이루는 부분과 직선 형상으로 연장되는 부분의 접점은, 이 홈 저면(13)과 심후원(C)의 접점(Q)과 엄밀하게 일치되어 있지 않아도 되고, 예를 들어 홈 저면(13)의 접점이 상기 접점(Q)보다도 약간 엔드밀 회전 방향(T)측으로 벗어나 단면 오목 곡선 형상의 부분이 심후원(C)에 접하고 있거나, 반대로 홈 저면(13)의 접점이 상기 접점(Q)보다도 약간 엔드밀 회전 방향(T) 후방측으로 벗어나 단면 직선 형상의 부분이 심후원(C)에 접하고 있어도 좋다.
또한, 본 실시 형태에서는 바닥날(9)이 거의 축선(O)에 수직인 평면을 따라서 직선 형상으로 연장되는 스퀘어 엔드밀에 본 발명을 적용한 경우에 대해 설명하였으나, 이 바닥날(9)이 축선(O) 주위의 회전 궤적에 있어서 반구 형상을 이루도록 절삭날(6)의 선단부에 연결된 볼 엔드밀이나, 거의 축선(O)에 수직인 평면을 따라 서 직선 형상으로 연장되는 바닥날(9)의 외주 단부와 절삭날(6)의 선단부와의 사이에 원호 형상의 코너날(corner cutting edge)이 형성된 레디어스 엔드밀에 본 발명을 적용하는 것도 가능하다.
도1은 본 발명의 일 실시 형태인 스퀘어 엔드밀을 도시하는 측면도.
도2는 도1에 있어서의 XX 단면도[단, 다른 단면도와의 비교를 위해 절삭 칩 배출 홈(4A)을 상하에 배치하고 있음].
도3은 도1에 있어서의 YY 단면도[단, 다른 단면도와의 비교를 위해 절삭 칩 배출 홈(4A)을 상하에 배치하고 있음].
도4는 도1에 있어서의 ZZ 단면도[단, 다른 단면도와의 비교를 위해 절삭 칩 배출 홈(4A)을 상하에 배치하고 있음].
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 엔드밀 본체
3 : 절삭날부
4(4A, 4B) : 절삭 칩 배출 홈
5 : 절삭면
6 : 절삭날(외주날)
9 : 바닥날
10 : 주홈부
11 : 부홈부
12 : 릴리프면(외주 릴리프면)
13 : 주홈부(10)의 홈 저면
14 : 부홈부(11)의 홈 저면
0 : 엔드밀 본체(1)의 축선
T : 엔드밀 회전 방향
C : 심후원
L : 축선(O)에 직교하는 단면에 있어서 부홈부(11)의 홈 저면(14)이 이루는 직선의 길이
M : 축선(O)에 직교하는 단면에 있어서 주홈부(10)의 홈 저면(13)이 이루는 직선 형상의 부분의 길이
P : 축선(O)에 직교하는 단면에 있어서의 주, 부홈부(10, 11)의 홈 저면(13, 14)의 교점
Q : 축선(O)에 직교하는 단면에 있어서의 주홈부(10)의 홈 저면(13)과 심후원(C)의 접점
θA : 절삭 칩 배출 홈(4A)의 절삭날(6)이 이루는 비틀림각
θB : 절삭 칩 배출 홈(4B)의 절삭날(6)이 이루는 비틀림각

Claims (3)

  1. 축선 주위로 회전되는 엔드밀 본체의 선단부 외주에, 상기 축선 주위로 비틀어지는 복수의 절삭 칩 배출 홈이 형성되고, 이들 절삭 칩 배출 홈의 엔드밀 회전 방향을 향하는 벽면이 절삭면이 되어 상기 절삭면의 외주측 능선부에 절삭날이 형성되어 이루어지는 엔드밀이며, 상기 절삭 칩 배출 홈은 적어도 하나의 절삭 칩 배출 홈의 상기 절삭날이 상기 축선에 대해 이루는 비틀림각이 다른 절삭 칩 배출 홈의 상기 절삭날이 이루는 비틀림각과 상이한 각도로 되는 동시에, 상기 축선에 직교하는 단면에 있어서, 상기 절삭면으로부터 오목 곡선을 이루어 상기 엔드밀 본체의 심후원에 접하고, 또한 이 심후원과의 대략 접점의 위치로부터 직선 형상을 이루어 상기 엔드밀 회전 방향을 향해 연장되는 홈 저면을 갖는 주홈부와, 이 주홈부의 홈 저면과 둔각으로 교차하여 상기 엔드밀 회전 방향을 향해 더욱 연장되고, 이 엔드밀 회전 방향측에 인접하는 상기 절삭날의 릴리프면에 연결되는 직선 형상을 이루는 홈 저면을 갖는 부홈부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 엔드밀.
  2. 제1항에 있어서, 상기 축선에 직교하는 단면에 있어서, 홈 폭이 다른 절삭 칩 배출 홈보다도 크게 된 절삭 칩 배출 홈에서는, 상기 부홈부의 홈 저면이 이루는 직선의 길이가 상기 다른 절삭 칩 배출 홈보다도 길게 되어 있는 것을 특징으로 하는 엔드밀.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 엔드밀 회전 방향에 인접하는 절삭 칩 배출 홈과의 상기 절삭날이 이루는 비틀림각이 상이한 각도로 된 절삭 칩 배출 홈에서는 상기 축선 방향에 있어서 홈 폭이 커지는 측을 향함에 따라서, 상기 축선에 직교하는 단면에 있어서 상기 부홈부의 홈 저면이 이루는 직선의 길이가 점차 길어지는 것을 특징으로 하는 엔드밀.
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