KR20100138359A

KR20100138359A - 다이아몬드 공구

Info

Publication number: KR20100138359A
Application number: KR1020090056868A
Authority: KR
Inventors: 조성호; 박종석; 주병철
Original assignee: 신한다이아몬드공업 주식회사
Priority date: 2009-06-25
Filing date: 2009-06-25
Publication date: 2010-12-31
Also published as: US20100329805A1

Abstract

본 발명은 대상물에 홀을 형성하기 위한 다이아몬드 공구에 관한 것으로서, 다이아몬드 공구의 세그먼트 형상을 개선하여 절삭 및 냉각 성능을 더욱 향상시키며, 강성 및 내구성을 증가시키며, 가공시 발생되는 부하를 저감시키는 다이아몬드 공구를 제공하는 것을 목적으로 한다. 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 다이아몬드 공구는 대상물의 홀 가공을 위한 가공장치에 결합되는 다이아몬드 공구에 있어서, 일측에 상기 가공장치에 결합하는 결합부가 형성되고 타단이 원통형으로 형성된 샹크와, 상기 샹크의 둘레에 소정의 간격으로 형성되고 대상물과 접촉하여 홀을 가공하는 세그먼트를 갖고, 상기 세그먼트의 내주면에 직선형 요철부가 적어도 하나 형성되고, 상기 세그먼트의 외주면에는 사선형 요철부가 적어도 하나 형성된다.

다이아몬드, 공구, 코어, 드릴, 천공, 홀, 구멍, 요철부

Description

다이아몬드 공구 {DIAMOND TOOLS}

본 발명은 다이아몬드 공구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대상물에 홀을 형성하기 위한 다이아몬드 공구의 세그먼트 형상을 개선한 다이아몬드 공구에 관한 것이다.

일반적으로 다이아몬드 공구는 대상물의 표면을 절삭 또는 연마하는데 사용하는 공구로서, 대상물의 내경 또는 내면이나 외륜, 내륜 등을 가공하거나, 대상물에 홀을 형성하기 위해 사용된다.

도 1은 종래 기술에 따른 다이아몬드 공구의 사시도이다.

이러한 다이아몬드 공구의 일례로, 도 1에 도시된 바와 같이, 대상물의 홀을 형성하기 위한 다이아몬드 공구(10)는 원통형 샹크(12)를 갖고, 원통형 샹크(12)의 일단에는 전둘레에 걸쳐 일정 간격으로 서로 이격된 다수의 세그먼트(14)가 고정 유지된다.

여기서 세그먼트(14)는 다이아몬드 지립들을 포함하는 것으로, 여기서 다이아몬드 지립들은 천연 또는 인조 다이아몬드, 입방정질화붕소(cubic Boron Nitride, c-BN) 또는 알루미나(Al₂O₃) 또는 탄화실리콘(silicon carbide), 탄화규소(SiC) 또는 탄화티타늄(TiC)을 포함하는 연마입자를 포괄적으로 포함한다.

또한, 세그먼트(14)는 일측에 직선형으로 형성되는 요철부(16)가 마련된다. 글리고, 이 세그먼트(14)는 샹크(12)의 단부에 고정시 요철부(16)가 내, 외측으로 교대로 노출되며 결합된다. 이러한 다이아몬드 공구(10)는 세그먼트(14)가 대상물의 표면과 마찰하며 홀을 형성한다.

한편, 종래의 다이아몬드 공구(10)는 세그먼트(14)에 형성된 요철부(16)를 통해 절분이 배출되도록 하여 절삭효과를 향상시키도록 하고 있으나, 아직까지 더욱 개선의 여지가 남아 있다. 또한, 종래에 세그먼트(14)는 내, 외측의 요철의 방향을 모두 동일하게 형성한 다이아몬드 공구(10)가 개발되어 사용되고 있으나, 이러한 요철로 인해 강성의 유지가 어렵고, 절분이 배출되는 방향과 다이아몬드 공구(10)가 회전하는 방향이 직교하게 이루어져 절분의 배출 및 냉각에 제약이 있다. 또한, 종래의 다이아몬드 공구(10)는 요철부(16)에 의해 세그먼트(14)와 대상물이 단속적으로 접촉함에 따라 홀 가공시 부하가 많이 발생하고, 세그먼트(14)와 대상물의 접촉 충격이 지속적으로 전달되고, 대상물과의 접촉 면적이 커서 내구성의 저하 및 가공부하를 증가시키는 요인이 되고 있다.

본 발명은 전술된 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다이아몬 드 공구의 세그먼트 형상을 개선하여 절삭 및 냉각 성능을 더욱 향상시키며, 강성 및 내구성을 증가시키며, 가공시 발생되는 부하를 저감시키는 다이아몬드 공구를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 다이아몬드 공구는 대상물의 홀 가공을 위한 가공장치에 결합되는 다이아몬드 공구에 있어서, 일측에 상기 가공장치에 결합하는 결합부가 형성되고 타단이 원통형으로 형성된 샹크와, 상기 샹크의 둘레에 소정의 간격으로 형성되고 대상물과 접촉하여 홀을 가공하는 세그먼트를 갖고, 상기 세그먼트의 내주면에 직선형 요철부가 적어도 하나 형성되고, 상기 세그먼트의 외주면에는 사선형 요철부가 적어도 하나 형성된다.

또한, 상기 사선형 요철부는 상기 다이아몬드 공구가 회전하는 방향으로 경사지게 형성될 수 있다.

전술된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 다이아몬드 공구는 세그먼트의 내측과 외측에 서로 다른 형상을 갖는 요철부를 형성하여 대상물의 가공시 발생된 절분을 신속하게 배출할 수 있으며, 냉각 효과를 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 세그먼트의 외측에 형성된 요철부가 사선형으로 형성됨에 따라 강성의 유지가 가능하며, 이로 인해 깨짐이나 굽힘, 파손 등의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 세그먼트에 형성된 요철부가 다이아몬드 공구가 회전하는 방향에 대해 사선형으로 경사지게 형성되므로, 가공시 발생된 절분 및 열이 더욱 쉽게 배출될 수 있다. 또 한, 본 발명은 다이아몬드 공구의 세그먼트와 대상물의 접촉면적을 작게 유지할 수 있고, 이에 따라 대상물의 가공시 가공장치에 발생하는 절삭부하가 감소된다. 또한, 본 발명은 다이아몬드 공구의 세그먼트가 대상물과 접촉시 외측의 사선형 요철부에 의해 절분의 배출통로를 연속적으로 유지할 수 있다. 또한, 본 발명은 다이아몬드 공구의 세그먼트는 절분이 배출되는 통로인 요철부가 사선형으로 형성되므로 대상물과의 접촉을 연속적으로 유지할 수 있으며, 이에 따라 가공시 발생하는 접촉 충격을 줄일 수 있다. 이와 같이 본원발명의 다이아몬드 공구는 제품의 내구성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 전력의 소모를 줄일 수 있고, 가공시간을 더욱 빠르게 하며, 소음의 발생도 줄일 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 다이아몬드 공구의 사시도이다.

본 발명의 다이아몬드 공구(50)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 가공장치에 결합되어 대상물을 가공하는데 사용된다. 이러한 다이아몬드 공구(50)는 사용 용도에 따라 그 형상이 다르게 적용되며, 가공장치에 결합되어 표면 연마용 또는 홀 가공용 등으로 사용될 수 있다.

일례로, 대상물에 홀을 형성하기 위한 홀 가공용 다이아몬드 공구(50)는 코어드릴 또는 홀 커터 등으로 사용될 수 있다. 이러한 다이아몬드 공구(50)는 샹크(52)를 포함하고, 이 샹크(52)의 일단에는 가공장치에 결합하기 위한 결합부(53)가 형성된다. 샹크(52)는 원통형으로 형성되는 것이 바람직하며, 가공하고자 하는 형상에 따라 다양한 크기가 선택되어 사용될 수 있다.

또한, 샹크(52)의 타단에는 개구되어 있으며, 그 둘레로 세그먼트(54)가 마련된다. 이 세그먼트(54)는 대상물과 직접 접촉하며, 가공장치가 고속으로 회전함에 따라 대상물을 연마 또는 절삭하며, 이러한 가공에 의해 대상물에 홀을 형성할 수 있다.

이러한 세그먼트(54)는 지립과 결합재를 혼합한 후, 이를 소결하여 제조하는 소결공정에 의해 제조된 후, 융착 또는 레이저 용접되거나 별도의 접착제에 의해 샹크(52)에 접합될 수 있다. 또한, 세그먼트(54)는 샹크(52)에 일체로 형성되는 것도 가능하다. 일례로, 세그먼트(54)는 전착공정 또는 융착공정에 의해 샹크(52)에 직접 형성될 수 있다.

또한, 샹크(52)는 내주면 또는 외주면에 보조세그먼트가 구비될 수 있다. 내주면에 구비된 보조세그먼트는 세그먼트(54)에 의해 절삭되어 샹크(52)의 내측으로 삽입된 피삭재의 외주면을 연마하며, 이로 인해 절삭된 피삭재는 외경의 크기가 감소되도록 하여 쉽게 이탈시킬 수 있다.

또한, 외주면에 구비된 보조세그먼트는 대상물의 가공시 홀의 외주면을 가공하고, 이에 따라 상기 다이아몬드 공구(50)의 진입을 용이하게 하며 가공치수를 더욱 정밀하게 유지할 수 있다.

이러한 보조세그먼트는 샹크(52)의 내주면 또는 외주면에 연속적으로 형성되거나, 소정의 간격을 두고 단속적으로 형성될 수 있다. 더불어, 이러한 보조세그먼트는 나선형과 같은 형태로 연속적으로 형성되는 것도 가능하다.

한편, 세그먼트(54)는 내측면에 직선형으로 형성되는 직선형 요철부(56)가 형성된다. 그리고, 세그먼트(54)의 외측면에는 사선형으로 형성되는 사선형 요철부(58)가 형성된다.

이 사선형 요철부(58)는 다이아몬드 공구(50)가 회전하는 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. 이와 같이, 세그먼트(54)는 내측과 외측에 각각 형성되는 요철부(56)들이 서로 다른 방향으로 형성되어 내구성 및 강성을 증가시킬 수 있다. 또한, 세그먼트(54)는 대상물에 홀을 가공시 사선형 요철부(58)에 의해 대상물과 연속적으로 접촉이 이루어지며, 점차적으로 접촉되는 면적이 증가되며 접촉되므로, 접촉 충격 등을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 다이아몬드 공구(50)는 사선형 요철부(58)가 다이아몬드 공구(50)의 회전 방향에 대해 기울어져 있으며, 이에 따라 가공된 절분이 사선형 요철부(58)의 경사면을 따라 바깥으로 배출이 되므로 절분의 배출 성능이 향상된다. 뿐만 아니라, 세그먼트(54)는 전체적인 접촉면적이 작아서 대상물의 가공시 가공장치에 발생하는 절삭부하를 작게 할 수 있으며, 이로 인해 공구의 수명 향상뿐만 아니라 절삭 성능을 향상시킬 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 다이아몬드 공구를 이용하여 대상물에 홀을 형성하는 상태의 단면도로서, 이를 참고하여 본 발명의 다이아몬드 공구(50)의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 다이아몬드 공구(50)는 일단에 형성된 결합부(53)를 가공장치에 결합한다. 이와 같이 가공장치에 결합된 다이아몬드 공구(50)는 고속으로 회전함에 따라 대상물에 홀을 형성한다.

이때, 다이아몬드 공구(50)의 세그먼트(54)가 대상물과 접촉하게 되면, 세그먼트(54)에 의해 깎여진 외측의 절분들은 사선형 요철부(58)를 통해 외부로 빠져나간다. 그리고, 다이아몬드 공구(50)는 세그먼트(54)에 형성된 사선형 요철부(58)에 의해 대상물과의 접촉면적이 작아지게 되어 절삭부하를 발생시키지 않으며, 더욱 고속으로 회전이 가능하여 절삭성능을 향상시킨다.

이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.

도 1은 종래 기술에 따른 다이아몬드 공구의 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 다이아몬드 공구의 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 다이아몬드 공구를 이용하여 대상물에 홀을 형성하는 상태의 단면도.

Claims

대상물의 홀가공을 위한 가공장치에 결합되는 다이아몬드 공구에 있어서,

일측에 상기 가공장치에 결합하는 결합부가 형성되고 타단이 원통형으로 형성된 샹크와,

상기 샹크의 둘레에 소정의 간격으로 형성되고 대상물과 접촉하여 홀을 가공하는 세그먼트를 갖고,

상기 세그먼트의 내주면에 직선형 요철부가 적어도 하나 형성되고,

상기 세그먼트의 외주면에는 사선형 요철부가 적어도 하나 형성된 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구.
청구항 1에 있어서,

상기 사선형 요철부는 상기 다이아몬드 공구가 회전하는 방향으로 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구.