KR20110003313A - 가변 나선 각도를 갖는 엔드 밀 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주로 금속 작업물의 거친 기계가공을 위한 엔드 밀에 관한 것이며, 이 엔드 밀은 밀의 주변을 중심으로 나선형인 짝수의 메인 플루트 (1 ~ 4) 를 포함하고, 상기 플루트는 밀의 축선에 대하여 비교적 더 작은 그리고 비교적 더큰 나선 각도를 갖고 홀수 번째의 메인 플루트는 이들이 축선에 대하여 더 작은 나선 각도를 갖는 것에 의해 규정된다. 단부면에 바로 접하여, 회전 방향으로의 연속하는 메인 플루트의 주변 각도 (a1, a2) 는 홀수 번째의 메인 플루트 (1, 3) 와 그에 따르는 짝수 번째의 메인 플루트 (2, 4) 사이에서 짝수 번째의 메인 플루트 (2, 4) 와 그에 따르는 홀수 번째의 메인 플루트 (1, 3) 사이의 주변 각도 (a2, a4) 사이의 거리보다 더 작다. 작업물과의 간헐적인 물림에 의해 공구의 진동을 더 양호하게 방지할 수 있는 상기 언급된 특징을 갖는 엔드 밀을 제공하기 위해 본 발명에 따르면 밀의 단부면에서의 주변 각도 사이의 모든 거리는 서로 상이해야 한다.

Description

가변 나선 각도를 갖는 엔드 밀{END MILL WITH VARYING HELIX ANGLES}

본 발명은 금속 작업물의 거친 기계가공을 위한 엔드 밀에 관한 것이며, 이 엔드 밀은 밀의 둘레를 따라 나선형으로 뻗어있는 짝수의 메인 절삭날을 포함하며, 상기 메인 절삭날은 밀의 축선에 대하여 비교적 작은 그리고 비교적 큰 나선 각도를 교대로 형성하고, 홀수 번째의 절삭날은 축선에 대하여 더 작은 나선 각도를 형성하는 절삭날로서 규정되고, 밀의 전방 단부에 바로 접하여 홀수 번째의 메인 절삭날과 짝수 번째의 메인 절삭날 사이에서 회전 방향으로 이어지는 둘레 각 거리는 짝수 번째의 메인 절삭날과 홀수 번째의 메인 절삭날 사이에서 회전 방향으로 이어지는 둘레 각 거리보다 더 작다.

"짝수" 및 "홀수" 절삭날의 정의는 임의적으로 선택될 수 있고, 그 의미는 "짝수 번째" 및 "홀수 번째" 라는 용어로, 이는 본 청구항 및 상세한 설명에 걸쳐 또한 교체될 수 있다는 것을 알아야 한다. 대안으로서 이는 또한 메인 절삭날의 제 1 및 제 2 그룹으로 규정된다. 또한, 선회 주변면 주위에 나선형으로 뻗어있는 엔드 밀의 절삭날은 메인 절삭날이라고 하며, 밀의 축선에 실질적으로 수직인 평면에 뻗어있는 전방 단부의 임의의 절삭날은 보조 (minor) 절삭날이라고 한다.

대응하는 밀이 문서 DE 37 06 282 로부터 공지되어 있다. 이 문서는 밀의 축선에 수직인 적어도 하나의 평면에 서로로부터 동일한 둘레 거리를 갖는 짝수 개수의 메인 절삭날을 갖는 엔드 밀을 설명하고 있다.

연이은 절삭날 사이의 상이한 둘레 거리를 기본으로 하여, 이러한 밀의 목적은 한편 밀이 작업물과의 간헐적인 물림 (engagement) 에 의해 가능하게는 공명하거나 또는 진동하는 것을 야기하는 것을 방지한다는데 있고, 다른 한편, 대응하는 밀은 또한 어려움 없이 제조하기 비교적 용이해야 한다는 것이다. 마지막으로, 밀링 동안 발생하는 마모 및 부하는 가능한한 균일하게 모든 절삭날에 분산되는 것이 중요하다.

상기 언급된 문서 DE 37 06 282 는 특히 최첨단 기술로부터 미리 공지되는 것과 같이 더 용이한 제조를 가능하게 하는 밀의 구성을 다루고 있다.

하지만, 문서 DE 37 06 282 는 이에 의해 적어도 하나의 평면에서 모든 4 개의 절삭날의 둘레 각 거리가 동일한 것으로 받아들여지고, 대체로 대응하는 축선 평면에 인접하는 영역 또한 상이한 나선 각도 사이의 비교적 미세한 차이에 의해 절삭날이 둘레 방향으로 실질적으로 동일한 거리를 갖는 조건을 여전히 대부분 충족하는 것으로 여겨져야 한다. 이러한 영역이 더 커질수록, 메인 절삭날의 상이한 나선 각도는 차이가 더 적어진다. 또한, 메인 절삭날 사이의 2 개의 동일한 쌍의 각 거리가 이러한 종래 기술의 밀의 전방 단부에 발생한다.

이는 상이한 절삭날 거리에 의해 내재적으로 의도되는 것과 같은 정도로 방지되지 않는 밀의 진동을 유도할 수 있다.

따라서 본 발명의 목적은 작업물과의 간헐적인 물림으로 인한 공구의 진동을 더욱 양호하게 방지할 수 있는 상기 기재된 특징을 갖는 엔드 밀을 제조하는 것이다.

이러한 엔드 밀에 대하여 이러한 목적은 밀의 전방 단부에서의 모든 둘레 각 거리가 서로 상이한 것에 의해 달성된다.

밀의 전방 단부에서 각각의 쌍의 둘레 각 거리가 동일한 것을 회피함으로써, 그리고 메인 절삭날이 밀의 축선에 대하여 비교적 큰 나선 각도 및 비교적 작은 나선 각도를 교대로 형성하는 다른 조건을 고려하여, 임의의 축선 위치에서 밀의 축선에 대하여 수직인 어떠한 평면에서 인접하는 메인 절삭날 사이의 모든 둘레 각 거리가 동일한 상황이 방지될 수 있다. 이는 또한 가능한 진동의 위험을 줄인다.

따라서, 밀의 전방 단부에서 둘레 각 거리와 상이한 나선 각도가 전방 단부로부터 장착 단부를 향하는 메인 절삭날의 다른 축선 방향 코스를 따라 둘레 각 거리가 어디에서든 (즉 어떠한 축선 방향 위치에서도) 적어도 2 개의 상이한 값을 갖도록 선택되는 본 발명의 실시형태가 특히 바람직하다. 또한, 밀의 전방 단부에서의 둘레 각 거리와 상이한 나선 각도는 단지 전체 3 개의 상이한 축선 방향 위치에서 적어도 2 개의 둘레 각 거리는 동일하고 모든 다른 축선 방향 위치에서 모든 둘레 각 거리는 서로 상이하도록 선택되는 본 발명의 구성이 바람직하다. 이러한 방식으로 단지 2 개의 둘레 각 거리가 동일한 영역은 이미 최소한으로 줄어든다. 바람직하게는 메인 절삭날의 후방 단부와 전방 단부 사이의 축선 방향 중앙 위치에서 대략적으로 대응하는 이러한 위치에서, 2 개의 둘레 각 거리는 이들 중 동일한 제 1 값을 가질 수 있고, 2 개의 다른 둘레 각 거리는 상기 제 1 값과는 상이하지만 여전히 이들 중 동일한 제 2 값을 가질 수 있다.

따라서, 이러한 단일 축선 방향 위치에서 둘레 각 거리의 제 1 쌍 및 둘레 각 거리의 제 2 쌍이 각각 동일한 값을 나타낸다는 점에도 불구하고, 이러한 값은 상기 2 개의 쌍 사이에 상이하다. 이러한 방식으로 상이한 둘레 각 거리의 개수가 최소이고 가능하게는 단지 2 개인 이러한 축선 방향 구역에서라도, 공명하는 조건의 발생은 여전히 실질적으로는 방지된다.

이는 또한 대응하는 밀이 러핑 (roughing) 뿐만아니라 마무리 (finishing) 또는 평탄화 (smoothing) 에 적합하게 하고, 더 작은 칩 두께에 의한 평탄화에 의해 메인 절삭날에 작용하는 힘은 어떠한 방식으로 더 작아진다.

둘레 각 거리의 각각의 쌍이 동일한 위치에서, 이러한 동일한 둘레 각 거리가 각각 인접하는 둘레 각 거리인 본 발명의 구성이 바람직하다.

또한, 홀수 번째의 메인 절삭날의 나선 각도가 35°~ 39°사이 그리고 특히 약 37°이고 짝수 번째의 메인 절삭날의 나선 각도가 38°~ 42°사이 그리고 특히 약 40°인 본 발명의 구성이 바람직하다. 나선 각도 사이의 차이는 바람직하게는 대략 3°이어야 하고 예컨대 1°와 예컨대 8°사이일 수 있지만, 주로 이용 가능한 축선 방향 메인 절삭날 길이가 어떠한 경우에도 직경의 2 배보다 특히 직경의 1.5 배보다 더 작은 축선 방향으로 매우 짧은 밀에 의해 이러한 더 큰 나선 각도 차이는 합당한 것으로 나타날 것인데, 이는 그렇지 않으면 인접하는 메인 절삭날 사이의 둘레 각 거리가 더욱 크게 차이가 날 수 있으며, 이는 연속적인 이송의 경우 매우 크게 상이한 절삭날 부하를 유도하기 때문이다.

바람직한 실시형태에 따른, 진동의 방지 및 안정화에 기여하는 다른 치수 (measure) 는 전방 단부로부터 장착 단부를 향하여 연속적으로 증가하는 코어 직경이다. 코어의 둘레 또는 인벨로프 (envelope) 각각은 따라서, 예컨대 실질적으로는 1°~ 6°사이 특히 1°~ 4°사이의 원뿔각 (축선에 대하여 측정됨) 을 갖는 원뿔 (cone) 의 형태이다.

거친 기계가공을 위해 밀의 바의 인접하는 여유 표면 및 메인 절삭날이 축선 방향으로 변하는 프로파일을 갖는 것이 또한 편리하다. 이러한 변하는 프로파일은 예컨대 축선 단면에서 파형 또는 치형 프로파일을 규정할 수 있다. 특히, 교대로 더 가파르고 덜 가파른 측면 (flank) 을 갖는 비대칭 프로파일이 바람직하다. 절삭날의 코스의 이러한 프로파일은 더 나은 칩 브레이킹을 위해 제공되고 따라서 절삭날에 작용하는 힘을 줄일 수 있다. 또한, 이러한 비대칭 프로파일은 또한 러핑 작업의 결과로서도 작업물의 더 평탄한 표면을 갖게 한다.

또한, 적어도 상이하지만 일정한 나선 각도를 갖는 밀에 대하여, 이용 가능한 축선 방향 절삭날 길이가 밀의 공칭 직경의 2 배보다 더 작은 밀로 본 발명을 제한하는 것이 바람직하다. 원리적으로는, 본 발명은 물론 축선 방향으로 더 긴 밀링 공구에 또한 적용될 수 있지만, 이러한 경우 나선 각도 차이는 줄어들어야만 하거나 (예컨대 1°~ 2°) 또는 나선 각도는 둘레 각 거리가 이용 가능한 절삭날 길이를 따라 상당히 강하게 변하는 것을 받아들여야 하며, 이는 부분적으로 매우 상이한 절삭 부하를 유도한다.

하지만, 나선 각도 사이의 차이가 너무 많이 줄어든다면, 둘레 각 거리가 여전히 대략적으로 동일한 더 큰 축선 구역을 회피하는 것이 어렵게 된다.

하지만, 본 발명의 원리는 절삭 부분의 더 긴 축선 길이를 갖는 밀에, 즉 그의 전방 단부로부터 시작시에 밀의 직경의 예컨대 1.5 ~ 2 배에 대응하는 특별한 축선 위치에 도달할 때 홀수 및 짝수 번째의 절삭날의 역할을 바꿈으로써 또한 적용될 수 있다. 이는 상기 축선 위치 뒤에서 짝수 번째의 절삭날은 비교적 작은 나선 각도를 갖고 홀수 번째의 절삭날은 비교적 큰 나선 각도를 가지며 그 후 그의 다른 축선 코스를 따라 절삭날 사이에 각 거리의 변화의 전환을 갖게 하는 것을 의미한다. 이러한 변화는 원하는 만큼 연속적으로 반복될 수 있다. 특히, 이러한 변화가 더 짧은 길이의 밀에 요구될 수 있더라도, 즉 일단 나선 각도의 차이가 6°~ 10°와 같이 상당히 커서, 축선 위치의 변화에 의해 절삭날 사이의 각 거리의 빠른 변화가 초래되고, 더 작은 그리고 더 큰 축선 나선 각도를 갖는 홀수 및 짝수 번째의 절삭날 사이의 변화는 예컨대 단지 밀의 직경의 절반 또는 직경에 대응하는 전방 에지로부터의 더 짧은 축선 거리에서라도 적절할 수 있다.

일 실시형태에 따르면, 전방 단부 보조 절삭을 각각의 상기 메인 절삭날에 연관시켜 생각할 수 있고 이들은 모따기 되거나 또는 둥글게 될 수 있는 절삭 코너를 통하여 서로 결합된다. 이러한 보조 절삭날은 전방면에 실질적으로 방사상의 방향을 따라 즉 밀의 주변으로부터 축선을 향하여 뻗어있고, 적어도 하나의 상기 보조 절삭날은 축선까지 뻗어있을 수 있다.

밀이 정확하게 4 개의 절삭날을 포함하는 본 발명의 실시형태가 특히 바람직하며, "a_n" (n= 1, ... 4) 은 절삭날 (n) 과 연속적인 절삭날 (n + 1 mod 4) 사이에 형성되는 각도를 나타내며, 이하의 관계 (a₁ < a₃ < a₄ < a₂) 가 적용된다. 홀수 번째의 절삭날의 나선 각도와 짝수 번째의 절삭날의 나선 각도가 각각 동일하지만 짝수 번째와 홀수 번째의 절삭날 사이에 각각 예컨대 3°만큼 차이가 있다면, 대략적으로 축선 중앙 위치에서 (이용 가능한 축선 절삭날 길이와 관련하여) 4 개의 절삭날을 갖는 밀의 둘레 각 거리 (a_n) 는 88°< a₁ = a₄ < 89.5°및 90.5°< a₂ = a₃ < 92°의 조건을 충족하는 것이 달성된다. 물론, 이러한 조건은 홀수 번째 및 짝수 번째의 절삭날의 나선 각도가 각각 쌍으로 동일하고 특정 각도 값 만큼 상이하게 되지 않으면서 또한 충족될 수 있다.

축선 방향으로 후방 단부, 즉 밀의 장착 단부와 이웃하여 마주하는 이용 가능한 절삭날 길이의 단부에서, 이 실시형태에 따른 둘레 각 거리는 a₄ < a₂ < a₁ < a₃ 의 조건을 충족해야 한다.

특히, 이는 예컨대 축선 중앙 위치에서, 둘레 각 거리 (a₁ 및 a₄) 를 89°로 각각 설정하고 둘레 각 거리 (a₂ 및 a₃) 를 91°로 각각 설정함으로써 달성될 수 있다. 또한, 바람직한 실시형태에 따르면, 홀수 번째의 절삭날의 나선 각도 (

) 는 37°로 선택될 수 있고 짝수 번째의 절삭날의 나선 각도 (β) 는 40°로 선택될 수 있다. 이는 축선 거리 (D), 에서, D 는 공구의 직경이며, 전방 단부를 향한 방향에서의 이러한 중앙 위치로부터 둘레 각 거리 (a₁, a₂, a₃, 및 a₄) 는 이 순서로 각각 79.2°; 100.8°; 81.2° 및 98.8°의 값을 가지며 거리 (D) 에서 장착 단부를 향한 방향에서 이들은 동일한 순서로 98.8°; 81.2°; 100.8° 및 79.2°의 값을 갖는 것을 의미한다. 또한, 직경의 약 1/5 에 대응하는 중앙 위치로부터 더 작은 축선 거리에서, 전방 단부를 향하는 방향으로 둘레 각 거리 (a₃ 및 a₄) 는 동일한 값 (90°) 을 가질 수 있으며, a₁ 및 a₂ 는 여기서 상이하며, 또한 a₁ 은 a₂ 와 동일하지 않는 반면, 섀프트 단부의 방향으로 중앙 위치로부터 동일한 거리에서 둘레 각 거리 (a₁ 및 a₂) 는 동일하게 (각각 90°) 되며, 둘레 각 거리 (a₃ 및 a₄) 는 90°로 같지 않고 또한 서로 상이하다.

어떠한 다른 축선 위치에서 모든 4 개의 둘레 각 거리 (a₁, a₂, a₃, 및 a₄) 는 서로 상이하다.

통상적으로 밀링 작업 시의 간헐적인 충돌과 같은 절삭날에 작용하는 힘을 줄이기 위한 다른 치수는, 본 발명의 일 실시형태에 웨브의 이웃하는 양각 표면과 메인 절삭날의 프로파일을 제공하고 이 프로파일은 축선 방향을 따라 변하고 예컨대 축선 단면으로 볼 때 파형 또는 치형 프로파일의 형상을 가질 수 있다. 이러한 프로파일은 절삭날을 따라 발생되는 칩의 분리를 초래하고, 이 칩은 더 좁아지며 이에 의해 또한 이웃하는 절삭날의 대응하는 프로파일을 제공한다면 이들의 폭을 따라 변하는 두께를 가질 수 있고, 이는 또한 개선된 칩의 파괴를 유도한다. 특히, 하나의 절삭날 또는 웨브의 프로파일의 파형의 피크 (peak) 는 인접한 파형 피크 사이의 축선 거리의 절반만큼 축선 방향으로 이동될 수 있다. 대안으로서, 이러한 오프셋 (항상 동일한 방향을 따라 측정) 은 상기 규정된 파형 길이의 1/3 또는 1/4 일 수 있다. 이러한 치수에 의해 작업물의 밀링 가공된 표면이 절삭날과 동일한 파형 또는 치형 형상을 포함하는 것이 회피될 수 있는데 이는 상기 절삭날 중 하나에 의해 남겨질 수 있는 어떠한 범프 또는 융기 (elevation) 가 이후에 뒤따르는 또는 어떠한 다른 절삭날에 의해 절단될 것이기 때문이다. 따라서, 이러한 개별적인 절삭날의 파형 형상에도 불구하고, 큰 이송 값 (또는 각각, 두꺼운 칩) 에 의한 러핑시라도 작업물의 매우 평탄한 표면을 달성하는 것이 가능하며, 개선된 칩핑 파워 및 공구의 개선된 수명에도 불구하고 이는 종래 기술 및 밀을 통하여 제조되는 작업물보다 더 양호한 품질을 가질 수 있다. 이는 어떠한 성향의 진동을 강하게 줄이고 제 시간에 더 양호한 평균을 갖는 엔드 밀의 절삭날에 작용하는 힘의 가변 분산을 제공하는 본 발명의 다양한 특징에 의한 것이다.

본 발명의 다른 이점, 특징 및 가능한 이행은 바람직한 실시형태 및 대응하는 도면의 이하의 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1 은 측면도를 나타낸다.
도 2 ~ 도 4 는 3 개의 상이한 단면도를 나타낸다.
도 5 는 평면으로 펼쳐지는 밀의 주변을 나타내는 도면이다.

도 1 을 참조하면, 장착 단부 (1) 및 절삭 부분 (2) 을 포함하는 엔드 밀이 평면도로 나타나 있다. 절삭 부분 (2) 은 칩 홈 (3) 및 중간 절삭 맵 (map) (4) 을 포함하며, 이 절삭 맵은 각각 나선형으로 둥근 절삭날 (5) 을 규정한다. 나선형 라인을 따르는 밀의 축선 (10) 을 중심으로 나 있는 이러한 절삭날은 축선 (10) 에 대하여 각각 상이한 경사각도 (

및 β) 를 나타낸다. 모두 동일한 실시형태를 나타내는 도 2 ~ 도 5 에는, 축선 (10) 에 대하여 수직이고 절삭 부분 (2) 을 지나는 상이한 단면이 나타나 있으며 도 5 에는 밀의 외부 표면 또는 더 정확하게는 단지 그의 절삭날 (5) 이 평면으로 펼쳐지는 것이 나타나 있다. 도 2 에 나타낸 단면의 위치는 도 1 의 단면 라인 (Ⅱ-Ⅱ) 에 대응하고, 도 3 에 나타낸 단면은 도 1 의 단면 라인 (Ⅲ-Ⅲ) 에 대응하고 도 4 에 나타낸 단면은 도 1 의 단면 라인 (Ⅳ-Ⅳ) 에 대응한다.

여기서 사용되는 "전방", "뒤 (또는 그의 동의어 "후방")", 및 "중앙" 이라는 용어는 밀의 절삭 부분 (2) 을 따르는 축선 방향 위치를 나타내며, 도 1 에서 볼 수 있는 절삭 부분의 자유 하부 단부는 "전방" 위치에 대응한다.

도 5 에서, 절삭날 (5) 은 평면으로 펼쳐진 것으로 나타난다. 도 1 에 따른 밀의 각각의 절삭날을 더 양호하게 구분하기 위해, 각각의 이들의 절삭날에는 인덱스가 제공되고 각각 5₁, 5₂, 5₃ 및 5₄ 로 나타내며, 이러한 등록은 좌측에 절삭날 (5₁) 을 나타내며, 이는 360°만큼 주변을 펼칠 때, 도 5 의 최우측에서 다시 반복된다. 이해되는 것과 같이, 절삭날 (5₁ ~ 5₄) 은 명백하게 상이한 경사를 나타내고, 단지 2 개의 상이한 경사가 4 개의 절삭날 (5₁ ~ 5₄) 에 제공되며, 홀수 인덱스를 갖는 절삭날, 즉 5₁ 및 5₃ 은 축선 (10) 에 대하여 약 37°의 각도를 가지며, 짝수 인덱스를 갖는 절삭날, 즉 절삭날 5₂ 및 5₄ 는 축선 (10) 에 대하여 약 40°의 각도를 갖는다. 도 5 에서 명백하게 볼 수 있듯이, 이는 필수적으로, 도 5 에서 개별적인 라인 또는 절삭날 (5₁ ~ 5₄) 사이의 수평 거리에 대응하는, 이웃하는 절삭날 (5) 사이의 주변 거리가 절삭 부분 (2) 의 축선 방향을 따라 변하는 것 (이는 도 5 에서 수직 위치에 좌우되는 것을 의미한다) 을 초래한다.

도 1 로부터의 단면 라인 (Ⅱ-Ⅱ, Ⅲ-Ⅲ 및 Ⅳ-Ⅳ) 의 위치가 도 5 에 다시 나타나 있다. 절삭날 (5₁ ~ 5₄) 은 밀의 주변에 어떠한 특별한 단면 평면의 위치와 관계없이, 이웃하는 절삭날 (5) 사이의 각 거리 (a₁ ~ a₄) 가 항상 적어도 2 개의 그리고 일반적으로는 4 개의 상이한 값을 갖게 되도록 분산된다. 축선 방향 위치를 따라 변하는 상기 각 거리 사이의 차이는 절삭 부분 (2) 의 축선 방향 중심을 중심으로 단면 평면 (Ⅲ-Ⅲ) 에서 가장 작고, 절삭날 (5₁ 과 5₂) 사이 및 절삭날 (5₄ 와 5₁) 사이의 각 거리는 모두 동일한 값을 가지며, 또한 절삭날 (5₂ 와 5₃) 사이의 각 거리는 절삭날 (5₃ 과 5₄) 사이의 각 거리와 동일하고, 또한 상이한 각 거리 (a₁ 및 a₂ 뿐만아니라 a₃ 및 a₄) 가 단지 2°만큼 차이가 있다. 하지만, 전방 단부를 향하는, 즉 단면 평면 (Ⅱ-Ⅱ) 을 향하는 방향 및 후방 단부를 향하는, 즉 단면 평면 (Ⅳ-Ⅳ) 을 향하는 방향 모두를 향하여, 각 거리 사이의 상기 차이는 증가하며, 게다가 이웃하는 절삭날 (5₁ ~ 5₄) 사이의 모든 4 개의 각 거리는 대부분의 축선 방향 위치에서 서로 상이하다.

이는 각 거리가 a₁ ~ a₄ 로 나타나 있는 도 5 로부터 쉽게 얻을 수 있다. 이해되는 것과 같이, 첨단 또는 전방 단부로부터 시작하고 후방 단부를 향하여 다시 돌아갈 때, 즉 전방 단부 단면 평면 (Ⅱ-Ⅱ) 의 위치로부터 후방 단면 평면 (Ⅳ-Ⅳ) 을 향할 때, 각 거리 (a₁) 는 79.2°~ 98.8°로 증가하고 비슷한 방식으로 또한 각 거리 (a₃) 는 81.2°~ 100.8°로 증가하며, 이는 상기 언급된 2 개의 각 거리 (a₁ 및 a₃) 는 항상 약 2°만큼 상이한 것을 의미한다. 대조적으로, 단면 평면 (Ⅱ) 에서 시작하여 단면 평면 (Ⅳ) 으로 향할 때, 각 거리 (a₂) 는 100.8°~ 81.2°로 연속적으로 감소하고, 각 거리 (a₄) 는 98.8°~ 79.2° 로 감소하며, 이는 또한 각 거리 (a₂ 및 a₄) 는 항상 약 2°만큼 상이하며, 각 거리 (a₁ 및 a₃) 에 대한 차이가 변하는 것을 의미한다. 단면 평면 (Ⅱ 와 Ⅲ) 사이 그리고 단면 평면 (Ⅲ) 을 향해 더 가까운 곳에, 2 개의 상기 각 거리, 즉 a₃ 및 a₄ 가 동일한 90°의 값을 가질 수 있는 단지 하나의 축선 방향 위치가 있으며, 동일한 축선 방향 위치에서 각 거리 (a₁ 및 a₂) 는 서로 상이하며 또한 거리 (a₃ 및 a₄) 와 상이하며, 예컨대 각각 88°및 92°의 값을 가질 수 있다.

단면 평면 (Ⅲ) 의 축선 방향으로 뒤쪽 그리고 단면 평면 (Ⅳ) 을 향하는, 하지만 단면 평면 (Ⅲ) 에 더 가깝게, 2 개의 각 거리, 즉 a₁ 및 a₂ 가 동일한 90°의 값을 갖는 단일 축선 방향 위치가 또 있으며, 나머지 각 거리 (a₃ 및 a₄) 의 동일한 축선 방향 위치는 이들과 상이하고 또한 서로 상이하며 예컨대 각각 92° 및 88°의 값을 가질 수 있다.

따라서, 각각의 그리고 모든 축선 방향 위치에서 절삭날 사이에 적어도 2 개의 상이한 각 거리가 있고 2 개의 상기 각 거리가 동일한 단지 2 개의 특별한 축선방향 위치가 있으며, 중앙 축선 위치에서 동일한 2 개의 쌍의 거리가 있다는 것을 볼 수 있다. 이는 도 2 ~ 도 4 에 따른 단면도로부터 인식될 수 있으며, 이미 도 5 에서 논의된 것과 같이, 4 개의 각 거리 (a₁ ~ a₄) 는 도 3 에 나타낸 (중앙) 단면 평면에서 서로 가장 가깝다. 전방 부분에서, 즉 단면 평면 (Ⅱ) 에서, 상기 각 거리 (a₁ 및 a₃) 는 모두 각 거리 (a₂ 및 a₄) 보다 더 작지만 또한 서로 상이하며, 또한 대응하는 방식으로 더 큰 각 거리 (a₂ 및 a₄) 를 유지한다. 도 4 에 나타낸 단면 평면 (Ⅳ) 에서, 각각의 관계는 전환되고 이러한 경우 각 거리 (a₁ 및 a₃) 는 각 거리 (a₂ 및 a₄) 보다 각각 더 크지만, 또한 서로 여전히 상이하다.

본 발명에 따른 엔드 밀은 축선 (10) 에 수직인 메인 이송 방향을 가지며, 절삭날 (5₁ ~ 5₄) 은 간헐적인 방식으로 작업물과 물리게 된다. 하지만, 상이한 각 거리 (a₁ ~ a₄) 에 의해, 연달아 뒤따르는 이웃하는 절삭날의 물림 사이의 각각의 시간의 기간은 마찬가지로 각각 상이하며, 또한 절삭날에서의 각각의 물림 지점은 또한 변할 것이며 이는, 절삭날 (5₁ ~ 5₄) 의 나선형 코스에 의해, 회전의 방향을 유도하는 부분, 즉 밀의 전방 단부에 가까운 부분이 먼저 작업물과 물리게 되고 그 이후 그 뒤에 축선 방향으로 그리고 둘레적으로 뒤따르는 부분이 작업물과 물리기 때문이다. 그 결과, 다른 경우에 밀의 절삭날의 간헐적인 물림에 의해 쉽게 발생할 수 있는 어떠한 공명 및 진동이 회피되는데 이는 한편 2 개의 연속하는 절삭날이 이전의 또는 이후의 절삭날보다 서로에 대하여 상이한 각 또는 주변 거리를 갖고 또한 이러한 각 거리는 이웃하는 절삭날의 길이를 따라 변하기 때문이다.

게다가, 특히 도 1 에 근거하여 볼때, 절삭날은 발생되는 칩이 비교적 작고 밀에 어떠한 실질적인 작용을 가하지 않도록 효과적인 칩 파손을 초래하는 치형 프로파일을 갖거나 또는 파형이다. 이러한 내용에서, 이웃하는 절삭 웨브 (4) 상의 각각의 돌출부 및 만입부가 동일한 (축선 방향) 높이에서 발생하지 않으며 대신 바로 이웃하는 절삭 웨브 (4) 또는 대각선으로 대향하는 절삭 웨브 (4) 가 상기 웨브 중 하나의 파형의 피크가 다른 (인접한 또는 대각선으로 대향하는) 웨브 (4) 의 셔프 (schuff) 와 같이 동일한 축선 방향 위치에서 발생하도록 서로에 대하여 오프셋되는 구조를 나타낸다면 특히 적절하다. 따라서, 도 1 에 나타낸 것과 같이 이러한 절삭날 (5) 및 웨브 (4) 의 파형의 구조에도 불구하고, 여전히 평탄한 표면이 작업물 상에 얻어질 수 있다.

본 발명에 따른 밀의 진동이 강하게 줄어드는 성향에 의해, 상기 밀은 매우 좋은 칩핑 성능을 달성하며, 이는 좋은 품질의 밀링 가공된 표면 및 절삭 에지의 개선된 수명을 동시에 제공하면서 짧은 시간 내에 높은 용적의 칩을 의미하며, 이는 절삭날 및 웨브의 파형 구조에 의해 또한 개선되고 지지된다.

Claims (16)

1. 특히 금속 작업물의 거친 기계가공을 위한 엔드 밀로서, 상기 엔드 밀은 밀의 둘레를 따라 나선형으로 뻗어있는 짝수의 메인 절삭날 (1, 2, 3, 4) 을 포함하며, 상기 메인 절삭날은 밀의 축선 (10) 에 대하여 비교적 작은 나선 각도 () 그리고 비교적 큰 나선 각도 (β) 를 교대로 갖고, 상기 홀수 번째의 메인 절삭날은 축선과 더 작은 나선 각도 (

   

   ) 를 형성함으로써 규정되고, 상기 전방 단부에 바로 접하여 홀수 번째의 메인 절삭날 (1, 3) 과 연속적인 짝수 번째의 메인 절삭날 (2, 4) 사이에 회전 방향으로 이어지는 상기 메인 절삭날의 둘레 각 거리 (a_n) 는 상기 짝수 번째의 메인 절삭날 (a₂, a₄) 과 상기 연속적인 홀수 번째의 메인 절삭날 (a₃, a₁) 사이의 둘레 각 거리 (a_n) 보다 더 작고, 상기 밀의 전방 단부의 모든 둘레 각 거리 (a_n) 는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 엔드 밀.
2. 제 1 항에 있어서, 전방 단부 보조 절삭날 (11, 12, 13, 14) 은 각각의 상기 메인 절삭날과 연관되고, 바람직하게는 둥글게 되거나 모따기될 수 있는 절삭 코너를 통하여 결합되는 것을 특징으로 하는 엔드 밀.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 밀의 전방 단부에서의 메인 절삭날 사이의 둘레 각 거리와 상이한 나선 각도 (

   

   , β) 는 메인 절삭날의 다른 축선 방향 코스를 따라 각각의 축선 방향 위치의 메인 절삭날 사이의 둘레 각 거리가 적어도 2 개의 상이한 값을 갖도록 선택되는 것을 특징으로 하는 엔드 밀.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밀의 전방 단부에서의 메인 절삭날 사이의 둘레 각 거리와 상이한 나선 각도는 전체 3 개의 상이한 축선 방향 위치에서 적어도 2 개의 둘레 각 거리가 동일하고, 모든 다른 위치에서 모든 둘레 각 거리는 서로 상이하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 엔드 밀.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 바람직하게는 메인 절삭날의 전방 단부 및 후방 단부 사이의 축선 방향 중앙 위치에 대략적으로 대응하는 축선 방향 위치에서 2 개의 둘레 각 거리는 이들 중 동일한 제 1 값을 갖고, 2 개의 다른 둘레 각 거리는 이들 중 또한 동일한 제 2 값을 갖는 것을 특징으로 하는 엔드 밀.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 동일한 둘레 각 거리는 각각 인접하는 둘레 각 거리인 것을 특징으로 하는 엔드 밀.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 홀수 번째의 메인 절삭날의 나선 각도 (

   

   ) 는 35°~ 39°사이 그리고 특히 대략 37°이고 상기 짝수 번째의 메인 절삭날의 나선 각도 (β) 는 38°~ 42°사이 그리고 특히 대략적으로 40°인 것을 특징으로 하는 엔드 밀.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밀의 코어 직경은 전방 단부로부터 장착 단부를 향하여 연속적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 엔드 밀.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 바의 인접하는 여유 표면 (6, 7, 8, 9) 과 상기 메인 절삭날 (1, 2, 3, 4) 은 축선 방향으로 변하는 프로파일을 갖는 것을 특징으로 하는 엔드 밀.
10. 제 9 항에 있어서, 축선 방향 단면에서 상기 프로파일은 파형 또는 치형 프로파일인 것을 특징으로 하는 엔드 밀.
11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 프로파일은 교대로 더 가파르고 덜 가파른 측면을 갖는 비대칭 프로파일인 것을 특징으로 하는 엔드 밀.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이용 가능한 축선 방향 절삭날 길이는 상기 밀의 공칭 직경의 2 배보다 더 작은 것을 특징으로 하는 엔드 밀.
13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나선 각도는 전방 단부로부터 시작할 때 소정의 축선 방향 위치에 도달한 이후 홀수 그리고 짝수 번째의 절삭날 사이의 비교적 작은 그리고 더 큰 나선 각도를 바꿈으로써 변화되는 것을 특징으로 하는 엔드 밀.
14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 정확하게 4 개의 절삭날을 포함하고, a_n (n = 1, ... 4) 은 절삭날 (n) 과 이후에 뒤따르는 절삭날 (n + 1 mod 4) 사이에 각도를 형성하고, 상기 밀의 전방 단부에서 이하의 조건 a₁ < a₃ < a₄ < a₂ 이 적용되는 엔드 밀.
15. 제 14 항에 있어서, 대략적으로 축선 방향 중앙 위치의 영역에서 4 개의 절삭날을 갖는 밀의 둘레 각 거리는 88°< a₁ = a₄ < 89.5°및 90.5°< a₂ = a₃ < 92°의 조건을 충족하는 것을 특징으로 하는 엔드 밀.
16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이용 가능한 메인 절삭날 길이의 축선 방향으로 후방 단부에서 상기 둘레 각 거리는 a₄ < a₂ < a₁ < a₃ 의 조건을 충족하는 것을 특징으로 하는 엔드 밀.
    

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