KR20110110042A - 보링용 절삭공구 - Google Patents

Abstract

(과제) 비교적 작은 직경의 심공 가공을 하는 보링용 절삭공구로서, 절삭분의 형태에 관계없이 절삭분 배출성이 높은 보링용 절삭공구를 제공한다.
(해결수단) 홀더(10)는 절삭날 팁(501)의 경사면(503) 상에서 오목형상을 이루며, 또한 날끝(505)이 돌출되는 홀더 자신의 외주면 측인 날끝 돌출 외주면(18) 측으로 향해서 개구됨과 아울러, 상기 개구측의 반대측에 날끝 돌출 외주면(18) 측을 향하는 저면(33)을 가지는 경사면측 절삭분 포켓(30)을 구비하고 있다. 또, 경사면 측에서 보았을 때의 상기 경사면측 절삭분 포켓(30)의 저면(33)에 있어서의 날끝 돌출 외주면(18) 측의 단부 가장자리(35)가 홀더 자신의 외주면에 대해서 오목형상을 이루도록 상기 날끝 돌출 외주면(18) 측에 날끝측 절삭분 포켓(50)을 형성하였다. 절삭분은 경사면측 절삭분 포켓(30)에서 날끝측 절삭분 포켓(50)으로 흘러나가기 때문에 배출성이 좋아지게 된다.

Description

보링용 절삭공구{CUTTING TOOL FOR BORING}

본 발명은 보링용 절삭공구에 관한 것으로서, 상세하게는 횡단면 원형 구멍의 내주면이나 원형 관상체 등의 내주면의 선삭 가공 등에 사용되는, 특히 작은 직경의 심공(深孔) 가공에 최적한 보링용 절삭공구("보링 바이트"라고도 한다)에 관한 것이다.

보링용 절삭공구는 공작물(피삭물)의 구멍의 내주면 가공에 사용되는 것이기 때문에, 봉형상의 홀더의 선단에 고정되는 절삭날 팁(예를 들면, 스로어웨이 방식의 절삭 인서트)의 날끝(절삭을 담당하는 절삭날의 선단)이 상기 홀더 자신의 외주면의 일측에서 돌출되게 된다. 이러한 보링용 절삭공구(이하 간략하게 "절삭공구"라고도 한다)는 공작물의 구멍의 내주면(이하 간략하게 "공작물의 내주면"이라고도 한다)의 내경이 예를 들어 ø12㎜ 이하로 작으면, 홀더의 외경(통상 10㎜ 정도)에 따라 다르지만, 홀더의 외주면으로부터의 날끝의 돌출량은 겨우 1.5㎜ 정도가 된다. 따라서, 상기 공작물의 내주면과 홀더의 외주면과의 사이의 간극(공극)이 작아지게 되기 때문에, 절삭과정에서 발생하는 절삭분(切削粉)은 홀더("섕크"라고도 한다)의 후단(베이스) 측에 위치하는 공작물의 구멍의 입구에서 외부(홀더 후단측)로 배출되기 어렵게 된다. 게다가, 구멍이 깊은 절삭 가공의 조건이 될수록 이러한 문제는 더 현저하게 된다. 이와 같이 절삭분 처리성(배출성)이 나빠지게 되면, 절삭분은 가공된 공작물의 내주면과 홀더의 날끝이나 외주면과의 사이에 쉽게 끼이게 되며, 이것에 의해서 가공면(공작물의 내주면)이 손상되게 됨으로써 가공면 조도의 저하를 초래하게 된다. 또, 경우에 따라서는 상기 절삭분을 제거하기 위해서 가공을 부득이하게 중단시키는 일도 있다. 이러한 문제는 절삭유를 홀더의 선단부에서 공급하는 내부 급유 방식이 아니라 외부에서 공급하는 외부 급유 방식의 경우에 특히 발생하기 쉽다.

이와 같은 절삭분 처리성에 대한 대책으로서는 절삭분의 성상(性狀) 내지는 상태나 그 배출방향의 컨트롤 이외에, 홀더에 있어서의 특히 그 선단을 포함하는 공작물의 구멍에 삽입되는 부위를 가늘게 하는 것 등을 우선 들 수 있다. 그러나, 홀더를 단지 가늘게만 하는 것에서는 홀더의 강성 저하에 따른 슬라이트 웨이브니스(slight waviness at machine)의 발생을 초래하게 된다. 그래서, 종래에는 슬라이트 웨이브니스의 발생을 초래하는 일 없이 절삭분 배출성을 높이기 위해서, 절삭날 팁이 고정되는 홀더의 헤드부(선단 근방 부위)에 각종 형태의 절삭분 포켓(오목부, 이하 간략하게 "포켓"이라고도 한다)을 형성하는 기술이 제안되어 있다. 즉, 상기 포켓이 적소에 존재하도록 형성하고, 이것을 유로(流路) 내지는 가이드로 하여 내면 가공에서 발생하는 절삭분을 외부로 원활하게 배출시키려고 하는 것이다.

예를 들면, 홀더의 선단에 고정되는 절삭날 팁의 경사면 상에 홀더 자신의 외주면에 대해서 오목형상을 이루도록 포켓(선단측 절삭분 포켓)이 형성되도록 함과 아울러, 상기 포켓(경사면 상의 공간)에서 연속하도록 홀더(섕크)의 헤드부를 그 후단으로 향해서 상측방향으로 경사지게 한 절삭분 포켓을 형성한 보링용 절삭공구(보링 바이트)가 있다(특허문헌 1). 이 절삭공구는 절삭날 팁의 경사면보다 상측에 있어서 절삭날이 돌출되는 측의 홀더의 외주측에 전후로 연장되도록 제 1 서브 포켓(경사면측 절삭분 포켓)을 형성하고, 절삭날 팁의 경사면보다 상측에 있어서 절삭날이 돌출되는 측의 반대측에 있어서의 홀더의 외주측에도 전후로 연장되도록 제 2 서브 포켓을 형성하고, 홀더에 있어서의 상기 제 1 서브 포켓과 제 2 서브 포켓의 사이에 전후로 연장되는 리브를 형성하고, 이 리브의 전면(선단면)을 경사진 절삭분 포켓에 연속하도록 형성하고 있다.

이러한 보링용 절삭공구에 의한 절삭(내면 가공)에서는 절삭분 배출성에 대해서 다음의 (1),(2)에 기재한 효과가 있다고 되어 있다.

(1) 내경 구멍의 가공시에 생성되어 잘게 분단된 절삭분은 이 절삭분을 최초에 받아들인 절삭분 포켓에서 날끝 측의 홀더 외주에 형성한 제 1 서브 포켓으로 유입되며, 이 제 1 서브 포켓을 통해서 가공된 구멍의 밖으로 배출된다.

(2) 분단되지 않은 절삭분은 절삭분 포켓에서 날끝에 대해서 둘레방향 반대측의 홀더 외주에 형성한 제 2 서브 포켓으로 유입되며, 이 제 2 서브 포켓을 통해서 외부로 배출된다. 따라서, 절삭분이 공작물의 가공된 내주면과의 사이에 끼이거나 씹히거나 하는 일이 적어지게 되어 고정밀도의 구멍을 가공할 수 있다.

특허문헌 1 : 일본국 특개 2005－279855호 공보

그런데, 본원의 발명자들이 상기한 구성을 가지는 절삭공구의 샘플(적용 가공 최소 내경:ø10㎜)을 입수하고, 절삭날 팁의 브레이커 형상을 변경하여 절삭분이 잘게 분단{전단(剪斷)}되는 경우(공작물 : 스테인리스강 SUS303)와 절삭분이 비교적 길게 연속하는 경우(공작물 : 스테인리스강 SUS304)로 시험 절삭을 하여 본 바, 다음의 (1), (2)와 같은 것이 판명되었다. 다만, 구멍 직경(내경) : 10㎜, 구멍 깊이 : 20㎜, 절삭깊이 : 0.25㎜, 이송 : 0.05㎜/rev, 절삭속도 : 80m/min, 절삭유는 외부 급유.

(1) 첫째로, 절삭분이 잘게 분단되는 절삭에서는 주로 제 1 서브 포켓으로 흘러 들어가기는 하였지만, 이 제 1 서브 포켓 자체가 오목한 스페이스로서 작기 때문에, 여기서부터 외부로는 배출되기 어렵게 되어 공작물의 내주면에 체류 내지는 잔류하기 쉽게 된다. 따라서, 다듬질 절삭에서는 가공면 조도의 저하를 초래하게 되었다.

(2) 둘째로, 길게 연속하는 절삭분(비교적 긴 절삭분)은 제 2 서브 포켓으로도 흘러 들어가지만, 오히려 제 1 서브 포켓으로 비집고 들어가는 경향이 있었다. 이것은 절삭분이 제 2 서브 포켓으로 유출되더라도 체류되기 때문이라고 생각된다. 그리고, 이 경우도 제 1 서브 포켓은 그 포켓 자체가 오목한 스페이스로서 작기 때문에, 절삭분이 제 1 서브 포켓(오목면)과 공작물의 내주면의 사이에 쉽게 체류하게 되었다. 따라서, 절삭분이 절삭날이나 홀더에 휘감기기 쉽게 되어 공작물의 내주면의 가공면 조도의 저하를 초래하게 되었다.

즉, 상기 선행기술에 의한 보링용 절삭공구에 의해서 외부 급유방식으로 비교적 작은 직경의 심공 가공을 한 경우에는 절삭분이 그 형태에 관계없이 제 1 서브 포켓으로 흘러 들어가는 경향이 있고, 또한 공작물의 구멍 내에 쉽게 체류하는 경향이 있는 것이다. 이러한 현상은 절삭과정에서의 절삭분의 배출상태의 관찰이나, 절삭 중단 후나 심공 가공 후에 절삭공구를 빼내는 과정이나, 그 후 공작물의 구멍의 내주면을 관찰함에 의해서 확인된다.

본 발명은 상기 선행기술의 보링용 절삭공구에 의한 비교적 작은 직경의 심공 가공을 하는 경우 등에 있어서의 상기한 과제에 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 상기한 바와 같은 절삭 조건 하에서도 절삭분의 형태에 관계없이 상기 절삭분을 보다 원활하게 외부(홀더의 후단측)로 배출할 수 있는 보링용 절삭공구를 제공하는 것에 있다.

본 발명은 홀더의 선단 근방 부위에 있어서의 포켓의 배치 등을 여러 형태로 변경한 다수의 절삭공구 샘플을 만들고, 시험 절삭을 반복해서 실시하는 등의 부단한 개발, 개량을 계속한 결과 얻어진 것으로서 다음과 같다.

즉, 상기한 과제를 해결하기 위해서 청구항 1에 기재된 발명은, 봉(棒)형상을 이루는 홀더의 선단에 절삭날 팁을 고정하여 이루어지는 보링용 절삭공구에 있어서,

상기 홀더는 상기 절삭날 팁의 경사면 측에 있어서 홀더 자신의 외주면에 대해서 오목형상을 이루며, 또한 절삭날 팁의 날끝이 돌출되는 홀더 자신의 외주면 측인 날끝 돌출 외주면 측으로 향해서 개구됨과 아울러, 상기 날끝 돌출 외주면 측의 반대측에 상기 날끝 돌출 외주면 측을 향하는 저면을 가지는 경사면측 절삭분 포켓을 구비하고 있음과 아울러,

경사면 측에서 보았을 때의 상기 경사면측 절삭분 포켓의 저면에 있어서의 상기 날끝 돌출 외주면 측의 단부 가장자리가 홀더 자신의 외주면에 대해서 오목형상을 이루도록 상기 날끝 돌출 외주면 측에 날끝측 절삭분 포켓이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또, 상기한 청구항 1의 보링용 절삭공구의 발명과는 별도로, 본 발명은 다음과 같은 구성으로 할 수도 있다.

즉, 봉형상을 이루는 홀더의 선단에 절삭날 팁을 그 경사면 상에 홀더 자신의 외주면에 대해서 오목형상을 이루는 선단측 절삭분 포켓을 가지는 상태로 고정하여 이루어지는 보링용 절삭공구에 있어서,

상기 홀더는 상기 경사면 측에 있어서 상기 선단측 절삭분 포켓에 연속하는 형태로 홀더 자신의 외주면에 대해서 오목형상을 이루며, 또한 절삭날 팁의 날끝이 돌출되는 홀더 자신의 외주면 측인 날끝 돌출 외주면 측으로 향해서 개구됨과 아울러, 상기 날끝 돌출 외주면 측의 반대측에 상기 날끝 돌출 외주면 측을 향하는 저면을 가지는 경사면측 절삭분 포켓을 구비하고 있음과 아울러,

경사면 측에서 보았을 때의 상기 경사면측 절삭분 포켓의 저면에 있어서의 상기 날끝 돌출 외주면 측의 단부 가장자리가 홀더 자신의 외주면에 대해서 오목형상을 이루도록 상기 날끝 돌출 외주면 측에 날끝측 절삭분 포켓이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

청구항 2에 기재된 발명은, 경사면측에서 보았을 때, 상기 경사면측 절삭분 포켓의 상기 날끝 돌출 외주면 측의 단부 가장자리로부터의 깊이가 상기 경사면측 절삭분 포켓의 후단으로 향함에 따라서 적어도 그 후단 근방 부위에 있어서 얕아지게 되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 1에 기재된 보링용 절삭공구이다.

청구항 3에 기재된 발명은, 상기 날끝측 절삭분 포켓은 그 후단을 상기 경사면측 절삭분 포켓의 후단보다도 홀더에 있어서의 후방에 위치하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 보링용 절삭공구이다. 또, 청구항 4에 기재된 발명은, 상기 날끝측 절삭분 포켓에 있어서의 경사면측 절삭분 포켓 측의 반대측에 있는 단부 가장자리가 홀더의 축선에 수직한 단면에 있어서 외측방향으로 돌출되는 돌출부를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 보링용 절삭공구이다.

청구항 5에 기재된 발명은, 상기 날끝측 절삭분 포켓이 홀더의 축선을 따라서 거의 평행하게 연장되는 오목형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 보링용 절삭공구이다. 그리고, 청구항 6에 기재된 발명은, 상기 경사면측 절삭분 포켓의 저면과 상기 날끝측 절삭분 포켓의 저면이 교차하는 개소로서, 홀더의 전후방향으로 길게 능선(稜線)을 이루는 개소에 모따기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 보링용 절삭공구이다. 또, 청구항 7에 기재된 발명은, 상기 모따기가 홀더의 축선에 수직한 단면에 있어서 볼록한 원호형상의 곡선을 이루는 것인 것을 특징으로 하는 청구항 6에 기재된 보링용 절삭공구이다.

상기한 구성에 의거하여 본 발명의 절삭공구로 공작물의 구멍의 내주면을 가공할 때에는, 상기 내주면이 홀더의 외주면 중 경사면측 절삭분 포켓과 날끝측 절삭분 포켓이 형성된 외주면 측으로 접근하였다 하더라도 상기 내주면과 홀더의 외주면과의 사이에는 양 포켓에 대응하여 둘레방향으로 연속하는 공극(절삭분 배출 루트)이 존재한다. 따라서, 작은 직경의 심공 가공을 하는 경우에 있어서도, 발생하는 절삭분 중 경사면측 절삭분 포켓(상기한 선행기술에 있어서의 제 1 서브 포켓에 상당)으로 흘러 들어가는 절삭분을 날끝측 절삭분 포켓으로 흘러 들어가도록 혹은 도입하도록 할 수 있다. 즉, 본 발명에서는 상기한 바와 같은 날끝측 절삭분 포켓이 없는 종래 기술에 비하면, 경사면측 절삭분 포켓에 부가하여 이것에 연속하는 날끝측 절삭분 포켓을 형성한 만큼, 즉 본 발명에서는 경사면측 절삭분 포켓과 날끝측 절삭분 포켓을 분리시키는 일 없이(간격을 두고서 형성하는 일 없이) 인접하게 형성한 구성을 가지고 있는 만큼 공작물의 구멍의 내주면과 홀더의 경사면측과 날끝측(앞 플랭크측)에 있어서의 스페이스를 크게 확보할 수 있다. 따라서, 절삭분의 형태에 관계없이 절삭분의 배출성이 높아진다.

상기한 바와 같이 본 발명에서는 경사면측 절삭분 포켓으로 흘러 들어가는 절삭분이 날끝측 절삭분 포켓으로 흘러 들어갈 수 있기 때문에, 그 만큼 경사면측 절삭분 포켓에서 체류되는 것이 방지되며, 외부로의 절삭분 배출성을 높일 수 있다. 이와 같은 효과는 작은 직경의 구멍 가공에 사용되는 보링용 절삭공구와 같이 홀더의 외주면으로부터의 날끝의 돌출량을 크게 확보할 수 없고, 홀더에 있어서의 그 날끝측(앞 플랭크측)의 외주면과 공작물의 내주면과의 사이에 아주 작은 스페이스 밖에 확보할 수 없는 절삭 조건 하에서는 주목할 만한 효과이다. 특히, 심공 가공을 하는 경우에 있어서 그 효과는 현저한 것이 된다. 이와 같이 본 발명의 절삭공구에 의한 공작물의 구멍의 내주면 가공에 있어서는 종래의 절삭공구에 의한 절삭의 경우에 비해서 절삭분 처리성이 높아지는 것이기 때문에, 내주면의 가공면 조도의 저하 방지가 도모된다. 또한, 날끝측 절삭분 포켓의 경사면 측에서 본 깊이는 절삭분 배출용 스페이스를 확보하는 관점에서는 깊은 편이 좋지만, 홀더의 길이나 굵기에 대응하여 충분한 강성이 확보되는 범위에서 가공 조건에 따라 설정하면 좋다.

청구항 2에 기재된 발명에 의하면, 그 구성에 의거하여 경사면측 절삭분 포켓으로 흘러 들어가는 절삭분이 후방으로 향함에 따라서 그 저면에 안내되어 상기 날끝 돌출 외주면 측의 날끝측 절삭분 포켓으로 적극적으로 유도되게 된다. 따라서, 경사면측 절삭분 포켓에서 날끝측 절삭분 포켓으로의 절삭분의 이동 내지는 이행의 원활화가 도모되기 때문에, 경사면측 절삭분 포켓에 있어서의 그 잔류 내지는 체류가 방지되며, 홀더의 후단측으로 향해서 더욱 원활하게 배출된다. 또한, 경사면측 절삭분 포켓은 날끝에 의한 절삭에서 발생하는 절삭분의 유출방향(절삭분 유출각도)을 고려하여, 그 유출되는 절삭분을 효율적으로 받아들일 수 있도록 절삭날 팁에 간섭하지 않는 범위에서 그 선단측의 날끝 돌출 외주면 측으로 향하는 저면의 위치를 설정하면 좋다.

또, 본 발명에 있어서의 경사면측 절삭분 포켓 및 날끝측 절삭분 포켓 모두는 그 후단이 가능한 한 홀더의 후단(기단(基端)) 측에 위치하도록 형성하는 것이 절삭분을 후방으로 배출시키기 쉽게 되기 때문에 바람직하다. 따라서, 가공할 구멍 깊이에 대응하여 상기 후단 위치를 설정하면 좋다. 그러나, 경사면측 절삭분 포켓은 그 형성 방법에 따라서는 절삭시에 홀더의 선단이 받는 주된 분력에 대한 단면 2차 모멘트를 작게 하는 원인이 되기 쉽다. 따라서, 경사면측 절삭분 포켓의 후단을 후방으로 연장하면, 홀더의 강성 저하를 초래하기 쉽고, 슬라이트 웨이브니스를 발생시키는 원인이 되기 쉽다. 이것에 대해서 날끝측 절삭분 포켓은 날끝 돌출 외주면 측에 오목형상으로 형성되는 것이기 때문에, 상기 주된 분력에 대한 단면 2차 모멘트로의 영향이 비교적 작다. 게다가, 그 후단을 경사면측 절삭분 포켓의 후단보다도 후방에 위치시킴으로써, 절삭분을 후방으로 배출시키기 쉬워지게 된다. 따라서, 청구항 3에 기재된 구성으로 함으로써 강성의 저하를 방지하면서 절삭분 배출성을 합리적으로 높일 수 있다. 또한, 날끝측 절삭분 포켓의 후단이 공작물의 구멍의 외측에 위치하도록 하는 것이 절삭분 배출성의 향상을 위해서 바람직하다.

상기한 바와 같이 본 발명에서는 경사면측 절삭분 포켓으로 흘러 들어온 절삭분이 날끝측 절삭분 포켓으로 흘러 들어간 후 홀더의 후방으로 유출된다. 여기서, 날끝측 절삭분 포켓으로 흘러 들어간 절삭분은 절삭날에 대한 공작물의 회전에 의해서, 공작물의 내주면과 홀더의 외주면과의 사이에 있어서, 날끝측 절삭분 포켓에 있어서의 경사면 측의 반대측에 있는 단부 가장자리를 넘어서 홀더의 저면측(경사면의 반대측)으로 돌아 들아가려고 하는 작용을 받는다. 특히, 길게 연속하는 절삭분의 경우에는 이것이 홀더에 휘감기게 되는 원인이 된다. 청구항 4에 기재된 발명과 같이 상기 단부 가장자리가 돌출부를 구비하고 있는 경우에는 이 돌출부에 의해서 절삭분이 홀더의 저면측으로 돌아 들어가는 것을 저지하는 작용이 얻어지기 때문에, 절삭분이 공작물의 내주면과 홀더의 외주면과의 사이로 씹혀 들어가거나 홀더에 휘감기는 것을 유효하게 방지한다. 청구항 4에 기재된 발명에 있어서 "상기 날끝측 절삭분 포켓에 있어서의 경사면측 절삭분 포켓 측의 반대측에 있는 단부 가장자리"란 "상기 날끝측 절삭분 포켓에 있어서의 홀더의 저면측(경사면측의 반대측) 근방의 단부 가장자리"를 의미한다. 또한, 상기 돌출부는 그 기능상에 있어서 상기 단부 가장자리에 그 전후를 따라서 연속하게 형성되는 것이 바람직하다.

또, 청구항 5에 기재된 발명에서는 상기 날끝측 절삭분 포켓이 홀더의 축선을 따라서 거의 평행하게 연장되는 오목형상으로 형성되어 있다. 이와 같은 발명에서는 날끝측 절삭분 포켓을 예를 들면 후방으로 갈수록 경사면으로부터 이간(離間)되도록 홀더의 축선에 대해서 경사지게 형성한 경우에 비하면, 절삭시의 주된 분력에 대한 홀더의 강도(강성)의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 청구항 5에 기재된 발명과 같이 상기 날끝측 절삭분 포켓을 형성한 경우에는 이 날끝측 절삭분 포켓으로 흘러 들어온 절삭분을 홀더의 후방으로 배출시키기 쉽기 때문에, 절삭분이 홀더의 외주면으로 돌아 들어가는 것을 어렵게 하는 효과도 얻어진다.

또한, 본 발명에서는 경사면 측에서 보았을 때의 상기 경사면측 절삭분 포켓의 저면에 있어서의 상기 날끝 돌출 외주면 측의 단부 가장자리가 홀더 자신의 외주면에 대해서 오목형상을 이루도록 상기 날끝 돌출 외주면 측에 날끝측 절삭분 포켓이 형성되어 이루어지는 구성을 가지고 있다. 따라서, 공작물의 구멍의 내주면 가공에 있어서, 상기 내주면이 홀더의 외주면 중 경사면측 절삭분 포켓과 날끝측 절삭분 포켓이 형성된 외주면 측으로 접근하였다 하더라도 상기 내주면과 홀더의 외주면과의 사이에는 양 포켓에 대응하여 둘레방향으로 연속하는 공극(절삭분 배출 루트)이 존재한다. 이와 같이 본 발명의 구성에서는 상기 경사면측 절삭분 포켓의 저면과 상기 날끝측 절삭분 포켓의 면(저면)이 교차하는 형태로 상기 양 포켓의 저면이 연속하게(인접하게) 되기 때문에, 그 교차하는 개소, 즉 상기 2개의 포켓의 저면끼리가 접하는 개소는 전후로 연장되는 능선을 형성한다.

본 발명에서는 이러한 능선을 이루는(2개의 포켓의 저면이 교차하는) 개소에는 청구항 6에 기재한 바와 같이 홀더의 전후방향으로 길게 능선을 이루는 개소에 모따기가 형성되어 있는 것으로 하여도 좋다. 그리고, 이 경우에는 청구항 7에 기재된 발명과 같이 상기 모따기가 홀더의 축선에 수직한 단면에 있어서 볼록한 원호형상의 곡선(둥근 볼록부)을 이루는 것이어도 좋지만, 가공이 용이한 경사 모따기로 하여도 좋고, 상기 원호형상의 곡선과 경사면의 조합으로 이루어지는 것이어도 좋고, 오목한 원호형상으로 하여도 좋다. 즉, 본 발명에 있어서의 "모따기"는 2개의 포켓의 저면이 교차하는 능선을 이루는 개소에, 이 능선에 의한 모서리가 존재하지 않도록 둥글게 되어 있거나 깎여져 있으면 좋다.

이와 같이 모따기가 형성되어 있는 경우에는 이것이 형성되어 있는 만큼, 특히 모따기(둥근 볼록부의 반경이나 경사 모따기의 폭)가 클수록, 상기한 바와 같은 공작물의 구멍의 내주면 가공에 있어서 상기 내주면이 경사면측 절삭분 포켓과 날끝측 절삭분 포켓이 형성된 외주면 측으로 접근하였을 때, 이들 내주면과 외주면의 사이에 존재하게 되는 상기 둘레방향으로 연속하는 공극(절삭분 배출 루트)이 큰 것이 된다. 따라서, 경사면측 절삭분 포켓에서 날끝측 절삭분 포켓으로의 절삭분의 흐름의 원활화가 도모된다. 이와 같은 모따기는 절삭분의 흐름 성향이나 홀더의 강성 저하를 고려하면서 그 크기, 단면형상을 설정하면 좋다. 또한, 상기 모따기가 크게 될수록 경사면측 절삭분 포켓과 날끝측 절삭분 포켓의 경계가 불명료하게 되며, 따라서 양 포켓은 이른바 합체한 것이 된다.

도 1은 본 발명의 보링용 절삭공구를 구체화한 제 1 실시형태를 선단측 경사(경사면) 상에서 본 요부 사시도
도 2는 도 1의 분해 사시도
도 3은 도 1의 보링용 절삭공구를 경사면 측에서 본 도면
도 4는 도 3을 날끝 돌출 외주면 측(앞 플랭크측, 화살표 A1방향)에서 본 도면
도 5는 도 4의 좌측면도
도 6은 도 1의 보링용 절삭공구를 경사면 측에서 본 도면 및 그 각 개소의 단면도
도 7에 있어서, A는 도 1의 보링용 절삭공구로 공작물의 구멍의 내주면을 가공하는 상태를 설명하는 경사면 측에서 본 도면, B는 도 1의 보링용 절삭공구로 공작물의 구멍의 내주면을 가공하는 상태를 설명하는 날끝 돌출 외주면 측에서 본 도면
도 8은 본 발명의 보링용 절삭공구를 구체화한 제 2 실시형태(변형예)를 선단측 경사(경사면) 상에서 본 요부 사시도
도 9는 도 8의 분해 사시도
도 10은 도 8의 보링용 절삭공구를 경사면 측에서 본 도면
도 11은 도 10을 날끝 돌출 외주면 측(앞 플랭크측, 화살표 A1방향)에서 본 도면
도 12는 도 11의 좌측면도
도 13은 도 8의 보링용 절삭공구를 경사면 측에서 본 도면 및 그 각 개소의 단면도
도 14는 본 발명의 보링용 절삭공구를 구체화한 제 3 실시형태를 선단측 경사(경사면) 상에서 본 요부 사시도
도 15는 도 14의 보링용 절삭공구를 경사면 측에서 본 도면
도 16은 도 14를 날끝 돌출 외주면 측(앞 플랭크측, 화살표 A1방향)에서 본 도면
도 17은 도 16의 좌측면도
도 18은 도 14의 보링용 절삭공구를 경사면 측에서 본 도면 및 그 각 개소의 단면도
도 19는 본 발명의 보링용 절삭공구를 구체화한 제 4 실시형태를 선단측 경사(경사면) 상에서 본 요부 사시도

≪제 1 실시형태≫

본 발명의 제 1 실시형태에 대해서 도 1∼도 7에 의거하여 상세하게 설명한다. 도면에 있어서 부호 "101"은 본 발명을 구체화한 보링용 절삭공구(보링 바이트)를 나타낸 것이다. 제 1 실시형태에 있어서의 절삭공구(101)는 봉(棒)형상의 홀더(섕크)(10)와, 상기 홀더(10)의 선단 근방 부위(헤드부)(13)의 선단에 고정되는 삼각형의 평판형상을 이루는 절삭날 팁(포지티브 타입의 삼각 팁, 이하 "삼각 팁"이라고도 한다)(501)으로 이루어지며, 이하에 상세하게 설명하는 바와 같이 구성되어 있다.

즉, 홀더(10)는 둥근 봉형상을 이루며, 그 선단에 삼각 팁(스크루 구멍이 형성된 절삭날 팁)(501)을, 이 삼각 팁(501)의 경사면(503) 상에 홀더(10) 자신의 외주면에 대해서 오목형상을 이루는 선단측 절삭분 포켓{홀더(10) 자신의 외주면에 대해서 오목형상을 이루는 경사면(503) 상의 공간}(20)을 가지는 상태가 되도록, 클램프 스크루(550)의 나사 끼움에 의해서 고정하고 있다. 다만, 상기 삼각 팁(501)을 고정하고 있는 부위를 포함하는 홀더(10)의 선단 근방 부위(헤드부)(13)는 이것보다 후단측의 후단 근방 부위(섕크부)(15)의 외경(예를 들면, ø8㎜)에 비해서 약간 큰 직경의 외경(예를 들면, ø9㎜)을 이루고 있으며, 따라서 홀더(10)는 전체적으로 동심이경(同心異徑)의 둥근 봉형상으로 형성되어 있다. 본 실시형태에서는 상기 선단 근방 부위(13)의 선단에 삼각 팁(501)을 안착시켜서 고정하는 오목한 삼각형상의 팁 시트(21)를 구비하고 있으며(도 2 참조), 상기 팁 시트(21) 및 후술하는 경사면측 절삭분 포켓(30)이나 날끝측 절삭분 포켓(50) 등은 예를 들면 합금강으로 이루어지는 둥근 봉형상의 홀더(10)의 선단 근방 부위(13)를 절삭 가공함에 의해서 형성된다. 또한, 본 실시형태에서는 섕크부(15)의 선단의 둘레방향의 오목부(14)보다도 선단측을 선단 근방 부위(13)로 하고 있으며, 상기 선단 근방 부위(13)와 섕크부(15)의 각 길이는 각각 20㎜, 80㎜ 정도이다.

또, 상기 홀더(10)에 있어서의 팁 시트(21)에 삼각 팁(501)을 고정하였을 때에는 도 1∼도 5에 나타낸 바와 같이 절삭을 담당하는 1개의 날끝(505)이 홀더(10)의 외주면에서 돌출되게 되며, 그 경사면(503)이 홀더(10)의 축선(G)을 통과하는 평면(가상 평면)(H)의 근방에 위치하는 구성으로 되어 있다. 그리고, 팁 시트(21)는 상기 날끝(505)이 상기 평면(H) 상에 위치하도록 헤드부(13)에 절결형상으로 오목하게 형성되어 있다. 또한, 상기 날끝(505)은 섕크부(15)의 외주면으로부터의 돌출량(T)이 1.0㎜가 되도록 설정되어 있으며, 본 실시형태에 있어서의 절삭공구(101)는 최소 내경이 ø10㎜라고 하는 작은 직경의 내주면 가공용의 것으로 되어 있다.

이와 같은 팁 시트(21)는 삼각 팁(501)이 고정된 상태에서 절삭을 담당하지 않는 다른 2개의 날끝(505){이하, 절삭을 담당하는 날끝(505)과 구별하기 위해서 "노즈"라 한다)이 홀더(10)의 외주면에서 돌출되지 않도록 삼각 팁(501)의 2개의 측면(플랭크)(510)을 구속하는 2개의 구속벽면(23,24)을 시트면(22)에서 세워지는 형태로 가지고 있다. 그리고, 삼각 팁(501)은 그 저면{경사면(503)의 반대측에 있는 삼각면}을 팁 시트(21)를 이루는 평탄한 시트면(22)에 안착시킴과 동시에 그 2개의 측면(플랭크)(510,510)을 각 구속벽면(23,24)에 맞닿게 한 후, 클램프 스크루(550)를 시트면(22)의 대략 중앙에 형성된 나사구멍(25)에 나사 끼움함에 의해서 클램프되어 있다. 또한, 상기 나사 끼움을 한 후에는 클램프 스크루(550)의 머리부(상면)가 경사면(503)과 거의 같은 높이로 되어 있다.

또한, 상기 2개의 구속벽면(23,24)은 홀더(10)의 외주면에서 돌출되는 날끝(505)이 가장 선단에 위치하도록, 경사면(503) 측에서 보았을 때(도 3 참조) 선단측이 개방되는 60도의 V자형으로 형성되어 있고, 팁 시트(21)는 홀더(10)의 축선(G)에 대해서 날끝(505)의 돌출측에 편재되도록 형성되어 있다(도 5 참조). 이것에 의해서, 경사면(503) 측에서 보았을 때(도 3 참조) 홀더(10)의 외주면에서 돌출되는 날끝(505)과 후술하는 도피부(27)에 수납되는 노즈(505)와의 사이의 측면(510)을 구속하는 구속벽면(돌출측 구속면)(23)을 이루는 부위는 절삭을 담당하지 않는 2개의 노즈(505,505)와의 사이의 측면(510)을 구속하는 구속벽면(24)을 이루는 부위보다 상대적으로 얇게 되어 있다. 또한, 2개의 구속벽면(23,24)이 교차하는 모퉁이에는 노즈(505)가 도피하여 수납되는 도피부(오목부)(27)가 대략 원호형상{경사면(503) 측에서 보았을 때}으로 잘라내어져 있다.

또한, 홀더(10)는 그 헤드부(13)에 고정된 삼각 팁(501)의 경사면(503) 측에 있어서, 삼각 팁(501)의 경사면(503) 상의 선단측 절삭분 포켓(공간)(20)에 연속하는 형태로, 홀더(10) 자신의 외주면에 대해서 오목형상이고 저면(33)이 평탄에 가까운 형태를 이루는 경사면측 절삭분 포켓(30)을 구비하고 있다. 상기 경사면측 절삭분 포켓(30)은 삼각 팁(501)의 날끝(505)이 돌출되는 홀더(10) 자신의 외주면 측(도 3에 있어서의 하측)인 날끝 돌출 외주면{구멍 가공에 있어서 그 내주면에 대향하는 날끝(505)의 앞 플랭크)(18) 측으로 향해서 개구되어 있다. 또, 상기 경사면측 절삭분 포켓(30)은 날끝 돌출 외주면(18) 측의 반대측에서 상기 날끝 돌출 외주면(18) 측으로 향하는 저면(33)을 가지도록 오목하게 형성되어 있다(도 6의 S2-S2, S3-S3 단면 참조). 또한, 이와 같은 경사면측 절삭분 포켓(30)은, 경사면(503) 측에서 보았을 때(도 3 참조) 도피부(27)를 포함해서 홀더(10)의 축선(G)에서부터 날끝(505) 측(도 3에 있어서의 하측)으로 향해서 형성되어 있으며, 후단으로 향함에 따라서 폭이 좁아지게 되도록, 즉 그 깊이(F1)가 후단으로 향함에 따라서 얕아지게 되도록 형성되어 있다. 또, 상기 깊이(F1)는 헤드부(13)의 외경의 약 1/2의 크기에서부터 점차 '0'이 되도록 설정되어 있다. 또한, 이와 같은 경사면측 절삭분 포켓(30)의 저면(33)은, 날끝 돌출 외주면(18) 측에서 보면(도 4 참조), 상대적으로 두께가 얇은 구속벽면(23)을 이루는 부위의 상단 가장자리(26) 및 그 후방(도 3, 4에 있어서의 우측)의 삼각 팁(501) 근방 부위(26b)에 있어서는 삼각 팁(501)의 경사면(503)과 거의 같은 면을 이루고 있으며, 그리고 그 후방으로 향함에 따라서 상기 경사면(503)보다 높아지도록 잘라내는 형태로 형성되어 있다.

본 실시형태에서는 상세에 대해서는 후술하지만, 경사면(503) 측에서 보았을 때, 날끝(505)이 돌출되는 측의 반대측에도 삼각 팁(501)의 경사면(503) 상의 선단측 절삭분 포켓(20)에 연속하는 형태로, 홀더(10) 자신의 외주면에 대해서 오목형상을 이루는 제 2 경사면측 절삭분 포켓(130)이 구속벽면(24)의 상단 가장자리(29)를 경사면(503)과 거의 같은 높이로 하고, 그리고 그 후방으로 연속하도록 형성되어 있다. 따라서, 경사면(503) 측에서 보았을 때, 홀더(10)에 있어서의 상기 2개의 경사면측 절삭분 포켓(30,130)의 사이에는 후방으로 향해서 광폭의 융기형상을 이루는 볼록돌조부위(41)가 존재하고 있으며, 이 볼록돌조부위(41)의 선단(43)이 상기한 날끝 돌출 외주면(18) 측으로 향하는 저면(33)의 선단을 이루고 있다. 또한, 상기 볼록돌조부위(41)의 선단(43)은, 도피부(27)에 수납되는 노즈(505) 근방에 있어서의 상기 날끝(505)이 돌출되는 측의 반대측에 있어서, 경사면(503)에서 후방으로 약간 경사지는 형상으로 떠오르도록(융기되도록) 형성된 경사형상의 선단면(45)을 이루고 있다. 따라서 본 실시형태에서는, 삼각 팁(501)의 경사면(503) 상으로 흘러 들어오는 절삭분은, 기본적으로는 경사면(503) 측에서 보았을 때(도 3 참조) 상기 선단면(45)보다도 경사면측 절삭분 포켓(30)의 날끝 돌출 외주면(18) 측으로 향하여 있는 저면(33)으로 향해서 흘러 들어가는 절삭분을 주체로 하여 그 배출성을 높이도록 설정되어 있다. 즉, 경사면(503) 측에서 본 절삭분 유출 각도가 축선(G)과 상기 날끝(505)에서 볼록돌조부위(41)의 선단(43)으로 그은 직선(L1)이 이루는 각도(θ)보다도 작은 절삭분을 주체로 하여 경사면측 절삭분 포켓(30)에서 받도록 설정되어 있다. 또한, 상기 각도(θ)는 20∼40°의 범위가 되도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 홀더(10)를 경사면(503) 측에서 보았을 때, 상기 경사면측 절삭분 포켓(30)의 저면(33)에 있어서의 상기한 날끝 돌출 외주면(18) 측의 단부 가장자리(35)가 홀더(10) 자신의 외주면에 대해서 오목형상을 이루도록, 홀더(10)에 있어서의 날끝 돌출 외주면(18), 즉 앞 플랭크를 따르는 면에서 잘라낸 날끝측 절삭분 포켓(50)이 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 상기 날끝측 절삭분 포켓(50)은 경사면측 절삭분 포켓(30)의 날끝 돌출 외주면(18) 측의 단부 가장자리(35), 즉 경사면측 절삭분 포켓(30)과 날끝측 절삭분 포켓(50)이 교차하는 능선을 전후로 따라서, 경사면(503) 측에서 보았을 때 홀더(10)의 축선(G)에 거의 평행하게 되는 오목형상으로 형성되어 있다. 상기 경사면(503) 측에서 본 날끝측 절삭분 포켓(50)의 날끝(505)에서부터의 깊이(F2)는 날끝(505)의 돌출량(T)이나 홀더(10)의 굵기, 또한 절삭 조건에 따른 절삭분 배출을 위한 유로면적의 확보의 요청에 따라서 적절하게 설정하면 되는데, 섕크부(15)의 직경의 15∼30%의 범위에서 설정되는 것이 바람직하다.

또, 본 실시형태에서는, 상기 날끝측 절삭분 포켓(50)의 선단(53)은 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 상대적으로 두께가 얇은 구속벽면(23)을 이루는 부위의 중간부위를 기점으로 하고 있고, 후단(55)은 경사면측 절삭분 포켓(30)의 후단(37)보다 후방에 있고, 게다가 헤드부(13)보다도 후방의 섕크부(15)에 위치하도록 형성되어 있다. 이와 같은 날끝측 절삭분 포켓(50)은 그 선단(53)과 후단(55) 근방 부위의 둥근 오목면을 제외하고, 홀더(10)의 축선(G)을 따라서 거의 평면이 되도록 형성되어 있다. 따라서, 홀더(10)를 날끝(505) 측에서 보았을 때(도 4 참조), 즉 날끝(505)의 앞 플랭크 측에서 보았을 때에 있어서의 날끝측 절삭분 포켓(50)은, 그 전후의 중간부위에 있어서는 후방(도 4에 있어서의 우측)으로 향함에 따라서 경사면측 절삭분 포켓(30)의 저면(33) 형상을 따라서 잘라 올라가는 폭이 넓은 평면 형상을 띄고 있다.

또한, 본 실시형태에서는 날끝측 절삭분 포켓(50)에 있어서의 경사면측 절삭분 포켓(30) 측과는 반대측의 단부 가장자리(57)가 홀더(10)의 축선(G)에 수직한 단면에 있어서 외측방향으로 돌출되는 돌출부(58)를 구비하고 있다(도 6 참조). 즉, 날끝측 절삭분 포켓(50)에 있어서의 홀더(10)의 저부(17) 근방의 단부 가장자리{홀더(10)의 외주면의 저부(17) 근방 부위와 날끝측 절삭분 포켓(50)이 교차하는 가장자리 부위}(57)가 홀더(10)의 축선(G) 방향(전후)을 따라서 외측방향(외측)으로 돌출되는 돌출부(58)를 이루고 있다. 다만, 날끝측 절삭분 포켓(50)에 있어서의 돌출부(58) 근방 부위(도 4의 하측 근방 부위)(59)는 그 횡단면{홀더(10)의 축선(G)에 수직한 단면}에 있어서 둥근 오목부가 형성되어 있다(도 6 참조).

상기한 바와 같이 경사면측 절삭분 포켓(30)의 날끝(505) 측의 단부 가장자리(35)에 대해서 날끝 돌출 외주면(18) 측으로 잘라내는 형태로 날끝측 절삭분 포켓(50)을 형성하였기 때문에, 홀더(10)의 날끝(505) 측의 외주면(앞 플랭크) 측에 공작물(601)의 구멍의 내주면(603)이 근접하더라도 경사면측 절삭분 포켓(30)에서 날끝측 절삭분 포켓(50)으로 절삭분이 흘러 들어가는 유로가 확보되도록 구성되어 있다.

또한, 본 실시형태에서는 위에서 간략하게 설명하였으나, 경사면(503) 측에서 보았을 때, 축선(G)을 사이에 두고서 경사면측 절삭분 포켓(30)과는 반대측에 상기 경사면측 절삭분 포켓(30)보다 폭이 좁고, 후단의 위치도 경사면측 절삭분 포켓(30)의 후단(37)보다도 선단측에 위치하는 제 2 경사면측 절삭분 포켓(130)을 형성하고 있다. 이와 같은 제 2 경사면측 절삭분 포켓(130)은, 본 발명에서는 필수의 것은 아니지만, 이것이 있으면 날끝(505)의 돌출측의 반대측으로 흘러 들어가는 절삭분을 제 2 경사면측 절삭분 포켓(130)에 의해서 배출시킬 수 있다. 또, 홀더(10)의 선단부의 중량 경감에 기여한다. 따라서, 강성이 부족하게 되지 않는 경우에는 슬라이트 웨이브니스의 발생 방지에도 유효이다. 또한, 이와 같은 제 2 경사면측 절삭분 포켓(130)도 상기한 경사면측 절삭분 포켓(30)과 마찬가지로 삼각 팁(501)의 경사면(503) 상의 선단측 절삭분 포켓(20)에 연속하는 형태로 홀더(10) 자신의 외주면에 대해서 오목형상을 이루며, 또한 절삭날 팁(501)의 날끝(505)이 돌출되는 측의 반대측에 있어서의 홀더(10) 외주면 측으로 향해서 개구됨과 아울러, 이 개구측으로 향하는 저면(133)을 가지고 있다.

이어서, 상기한 바와 같이 구성된 본 실시형태의 보링용 절삭공구(101)의 작용 효과에 대해서 도 5 및 도 7을 참조하면서 설명한다. 즉, 상기 절삭공구(101)로 공작물(601)의 구멍의 내주면(603)을 가공할 때에는 상기 내주면(603)이 경사면측 절삭분 포켓(30)과 날끝측 절삭분 포켓(50)이 형성된 홀더(10)의 외주면 측으로 접근하게 된다. 이와 같은 때에도 상기 절삭공구(101)에 의하면, 상기 내주면(603)과 홀더(10)의 외주면과의 사이에는 양 포켓(30,50)에 대응하여 연속하는 공극(절삭분 배출 루트)이 존재한다(도 7 참조). 따라서, 날끝(505)에 의해서 절삭되어 선단측 절삭분 포켓(20)에서 경사면측 절삭분 포켓(30)으로 흘러 들어가는 절삭분(K)은 홀더(10)의 날끝 돌출 외주면(18) 측의 날끝측 절삭분 포켓(50)으로 흘러 들어가게 된다. 그리고, 도 7의 A, B에 나타낸 바와 같이 날끝측 절삭분 포켓(50)으로 흘러 들어온 절삭분(K)은 그 후단(55)에서 후방으로{즉, 공작물(601)의 구멍의 개구(605)에서 외부로} 배출되게 된다. 즉, 본 실시형태의 절삭공구(101)로 공작물(601)의 구멍의 내주면(603)을 가공할 때에는 경사면측 절삭분 포켓(30)에 부가하여 이것에 연속하는 날끝측 절삭분 포켓(50)이 있는 만큼 공작물(601)의 내주면(603)과의 사이의 스페이스 확대가 도모된다. 따라서, 상기 날끝측 절삭분 포켓(50)이 없는 종래 기술에 비하면, 절삭분(K)의 형태에 관계없이 이것이 내주면(603) 내에 체류하기 어렵게 될 뿐만 아니라 외부로의 절삭분 배출성이 높아짐으로써 내주면(603)의 가공면 조도의 저하 방지가 도모된다.

특히 본 실시형태에서는 경사면측 절삭분 포켓(30)의 경사면(503) 측에서 본 깊이(F1)를 후방으로 갈수록 얕아지게 되도록 형성하고 있다. 따라서, 경사면측 절삭분 포켓(30)으로 흘러 들어오는 절삭분(K)은 후방으로 향함에 따라서 그 저면(33)에 안내되어 날끝 돌출 외주면(18) 측의 날끝측 절삭분 포켓(50)으로 적극적으로 유도되기 때문에, 경사면측 절삭분 포켓(30)에서 날끝측 절삭분 포켓(50)으로의 이동의 원활화가 도모된다. 게다가, 본 실시형태에서는 날끝측 절삭분 포켓(50)의 후단(55)을 경사면측 절삭분 포켓(30)의 후단(37)보다도 홀더(10)에 있어서의 후방에 위치하도록 형성하고 있다. 따라서, 도 7에 나타낸 바와 같이 구멍 가공 종료시에 있어서, 날끝측 절삭분 포켓(50)의 후단(55)이 공작물(601)의 구멍의 개구(입구)(605)보다 후방에 위치하는 구멍 가공에 있어서는, 날끝측 절삭분 포켓(50)의 존재에 의해서 절삭분(K)이 경사면측 절삭분 포켓(30)에 잔류 내지는 체류하는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 날끝측 절삭분 포켓(50)에서 외부로 극히 원활하게 배출시킬 수 있다. 이것에서 분명한 바와 같이, 날끝측 절삭분 포켓(50)의 후단(55)의 위치는 홀더(10)의 강성에 지장이 없는 한 가능한 한 후방에 위치시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 실시형태에서는 날끝측 절삭분 포켓(50)에 있어서의 경사면(503) 측의 반대측에 있는 단부 가장자리(57)가 홀더(10)의 축선(G)에 수직한 단면에 있어서 외측방향으로 돌출되는 돌출부(58)를 구비하고 있다(도 5 및 도 6 참조). 상기 돌출부(58)는, 경사면측 절삭분 포켓(30)에서 날끝측 절삭분 포켓(50)으로 비집고 들어온 절삭분(K)이 공작물(601)의 회전에 의해서 그 내주면(603)과 홀더(10)의 외주면과의 사이에서 홀더(10)의 저부(17) 측{경사면(503)의 반대측}으로 돌아 들어가려고 하더라도 이것을 스톱시키는 스토퍼로서의 작용을 가진다. 따라서, 절삭분(K)의 홀더(10)에 대한 휘감김 방지 효과를 극히 높일 수 있다는 점에서 그 효과에 현저한 점이 있다.

또한, 본 실시형태에서는 날끝측 절삭분 포켓(50)이 홀더(10)의 축선(G)과 평행하게, 게다가 상기 축선(G)의 전후를 따라서 연장되는 형태로 형성되어 있다. 따라서, 상기한 효과에 부가하여 다음의 효과도 있다. 날끝측 절삭분 포켓(50)이 홀더(10)의 축선(G)을 따라서 평행하게 형성되어 있더라도, 홀더(10)의 선단측에서 후단측으로 향함에 따라서 예를 들어 홀더(10)의 경사면 측에서 이간되도록 경사져서 연장되어 있는{날끝측 절삭분 포켓(50)이 홀더(10)의 축선(G)을 따라서 거의 평행하게 연장되는 오목형상으로 형성되어 있지 않는} 경우에는, 이것이 상기 축선(G)을 따라서 거의 평행하게 연장되는 오목형상으로 형성되어 있는 경우에 비하면, 절삭시에 홀더(10)가 받는 주된 분력방향에 대한 강성의 저하가 있다(단면 2차 모멘트가 작아지게 된다). 이것에 대해서, 본 실시형태에서는 날끝측 절삭분 포켓(50)이 홀더(10)의 축선(G)을 따라서 거의 평행하게 연장되는 오목형상으로 형성되어 있기 때문에, 홀더(10)에 있어서의 날끝측 절삭분 포켓(50)이 형성되어 있는 부위에 있어서의 강성의 저하를 방지하기 쉽다(단면 2차 모멘트가 작아지게 되는 것을 방지하기 쉬운 단면형상으로 할 수 있다).

또한, 날끝측 절삭분 포켓(50)이 홀더(10)의 후단측으로 향함에 따라서 홀더(10)의 경사면 측에서 이간되도록 경사져서 연장되어 있는 경우에는, 날끝측 절삭분 포켓(50)이 선단에서 후단으로 향해서 축선(G)에 평행하지 않게 경사지도록{또는 축선(G) 둘레에 나선형상으로) 연장되어 있게 된다. 이와 같이 되면, 상기 날끝측 절삭분 포켓(50)에서 후방으로 흘러 나가는 절삭분은 그 경사를 따라서 흐르기 쉽기 때문에, 그 만큼 후방으로 흘러 나가는 절삭분이 홀더(10)의 외주면에 휘감기는 현상이 발생하기 쉽게 되지만, 본 실시형태에서는 이러한 현상의 발생 방지도 도모된다.

≪제 2 실시형태≫

계속해서 본 발명의 보링용 절삭공구(201)를 구체화한 제 2 실시형태에 대해서 도 8∼도 13에 의거하여 설명하는데, 상기한 제 1 실시형태에서는 절삭날 팁이 삼각 팁(501)인 것에 대해서, 제 2 실시형태에서는 절삭날 팁이 2개의 날끝(505)(노즈각 80°)을 가지는 마름모꼴 팁(701)이라는 점이 상이할 뿐, 상기한 제 1 실시형태와는 작용 내지 효과를 포함하여 본질적인 상이는 없다. 따라서, 상기한 상이점에 의거하는 팁 시트(21)의 형상 및 경사면측 절삭분 포켓(30)의 형상 등이 약간 다를 뿐이므로, 이하에서는 이러한 상이점을 중심으로 하여 간단하게 설명하고, 상기한 제 1 실시형태와 동일한 부위(또는 대응하는 부위)에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

즉, 본 실시형태의 절삭공구(201)를 이루는 홀더(10)에 있어서의 팁 시트(21)는, 도 10 및 도 12에 나타낸 바와 같이 마름모꼴 팁(701)을 고정하였을 때에는 절삭을 담당하는 1개의 날끝(505)이 홀더(10)의 외주면에서 돌출되고, 도 10∼도 12에 나타낸 바와 같이 경사면(503)이 홀더(10)의 축선(G)을 통과하는 평면(가상 평면)(H)의 근방에 위치함과 아울러 날끝(505)이 상기 평면(H)에 위치하도록 헤드부(13)에 절결형상으로 오목하게 형성되어 있다.

한편, 상기 팁 시트(21)는, 마름모꼴 팁(701)에 있어서의 절삭을 담당하는 날끝(505)을 사이에 둔 2개의 측면(510)을 홀더(10)의 외주면측과 선단측에 위치시키고, 절삭을 담당하지 않는 대각선 측의 날끝(노즈)(505)을 사이에 둔 2개의 측면(플랭크)(510)을 구속하는 2개의 구속벽면(23,24)을, 이것들을 경사면(503) 측에서 보았을 때에 홀더(10)의 축선(G)을 따르는 방향과 횡단하는 방향에 있어서 각각 5도 경사시킨 위치에서 시트면(22)으로부터 세워지는 형태로 가지고 있다. 따라서, 노즈(505)가 수납되는 도피부(27)는 상기 노즈(505)의 위치에 대응하는 위치에 형성되어 있다. 그리고, 마름모꼴 팁(701)은 그 저면을 팁 시트(21)를 이루는 평탄한 시트면(22)에 안착시킴과 동시에 그 2개의 측면(플랭크)(510)을 각 구속벽면(23,24)에 맞닿게 한 후, 상기한 제 1 실시형태와 마찬가지로 클램프 스크루(550)를 시트면(22)의 대략 중앙에 형성된 나사구멍(25)에 나사 끼움함으로써 클램프되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는 클램프 스크루(550)의 머리부(상면)가 경사면(503)에서 약간 돌출되어 있다.

또한 본 실시형태에서는, 2개의 구속벽면(23,24)이 경사면(503) 측에서 보았을 때(도 10 참조) 상기한 바와 같은 배치로 되어 있기 때문에, 날끝(505)이 돌출되는 측의 반대측에 위치하는 구속벽면(24)을 이루는 부위가 상대적으로 얇게 되어 있다. 그리고, 경사면측 절삭분 포켓(30)은 상기 구속벽면(24)에 대향하는 구속벽면(23)의 상단 가장자리(26)를 따르는 부위에서 후방으로 향해서 오목형상을 이루도록 형성되어 있다. 또, 제 2 경사면측 절삭분 포켓(130)은 날끝(505)이 돌출되는 측의 반대측에 위치하는 구속벽면(24)의 상단 가장자리(29)를 경사면(503)과 거의 같은 높이로 하고, 이것에서부터 후방으로 향해서 상측 방향으로 경사지는 경사면(29b)을 가지고서 후방으로 연속하는 형태로 형성되어 있다.

상기한 바와 같은 본 실시형태는 절삭날 팁의 형상이 다른 경우의 일례이며, 상기한 제 1 실시형태의 이른바 변형예를 나타낸 것이다. 이것에서 분명한 바와 같이, 본 발명에서는 각종의 팁 형상을 가지는 절삭날 팁을 사용하는 경우에서도 상기한 바와 같이 적용할 수 있는 등, 적절히 변경하여 구체화할 수 있는 것은 분명하다. 상기한 각 실시형태에서는, 경사면측 절삭분 포켓의 저면과 날끝측 절삭분 포켓의 저면이 교차하는 개소에 능선이 형성되도록 양 포켓이 형성되어 있는데, 상기 능선의 부위에 적당한 크기의 모따기를 형성하여 두면, 날끝측 절삭분 포켓으로의 절삭분의 유출이 용이하게 된다. 또한 각 실시형태에서는, 섕크부(15)의 경사면 측에는 축선을 따라서 일정한 폭으로 띠형상으로 연장되는 평탄면부(19)를 오목형상으로 형성하고 있는데, 이것은 절삭공구를 절삭 공구대에 볼트체결에 의해서 고정할 때의 고정부를 이루는 부위이다.

≪제 3 실시형태≫

계속해서 본 발명의 보링용 절삭공구(301)를 구체화한 제 3 실시형태에 대해서 도 14∼도 18에 의거하여 설명한다. 상기한 제 1, 제 2 실시형태에서는 경사면측 절삭분 포켓(30)의 저면(33)과 날끝측 절삭분 포켓(50)의 저면(52)이 교차하는 개소{경사면측 절삭분 포켓(30)의 저면(33)에 있어서의 날끝 돌출 외주면(18) 측의 단부 가장자리(35)}에 홀더(10)의 전후방향을 따라서 능선이 존재하도록 형성되어 있었다. 이것에 대해서 본 실시형태(제 3 실시형태)에서는 상기 능선의 부위에 적당한 크기 및 단면형상의 모따기(36)를 부여한 것이다. 본 실시형태에서는 상기 능선{단부 가장자리(35)}의 부위에 모따기(36)를 부여(형성)한 점 이외에는 상기한 제 1 실시형태와 다른 점이 없기 때문에 그 상이점만을 설명하고, 동일한 부위에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

즉, 본 실시형태의 보링용 절삭공구(301)에서는 이것을 구성하는 홀더(10)에 있어서의 경사면측 절삭분 포켓(30)의 저면(33)과 날끝측 절삭분 포켓(50)의 저면(52)이 교차하는 개소로서, 상기한 제 1 실시형태에서 홀더(10)의 전후방향으로 길게 능선{단부 가장자리(35)}을 이루는 개소에 그 전후방향을 따라서 그 전체 길이(C2)에 걸쳐서 모따기(36)를 형성하고 있다. 본 실시형태에서는, 상기 모따기(36)는 도 18에 나타낸 바와 같이 홀더(10)의 축선(G)에 수직한 단면(횡단면)에 있어서 볼록한 원호형상의 곡선(둥근 볼록부)을 이루는 것으로 되어 있다. 보다 상세하게는 다음과 같다. 본 실시형태에서는 경사면측 절삭분 포켓(30)이 1개의 저면(33)으로 이루어지고, 날끝측 절삭분 포켓(50)도 1개의 저면(52)으로 이루어져 있다. 제 1 실시형태에서는 상기 양 포켓(30,50)의 각 저면(33,52)을 교차시키고 있었기 때문에, 그 교차 개소에 전후를 따라서 능선{단부 가장자리(35)}이 형성되어 있었다. 이것에 대해서 본 실시형태에서는 상기 교차 개소에 형성된 상기 능선{단부 가장자리(35)}을 따라서 홀더(10)의 축선(G)에 수직한 단면에서 보았을 때 볼록한 원호형상의 곡선(둥근 볼록부)을 이루는 모따기(36)가 전후방향의 전체 길이(C2)에 걸쳐서 형성되어 있다. 또한, 도 18의 S3-S3선 단면의 확대도에 나타낸 바와 같이 제 1 실시형태에서 능선{일점쇄선으로 나타내는 단부 가장자리(35)}을 이루는 개소에 있어서, 경사면측 절삭분 포켓(30)의 저면(33)과 날끝측 절삭분 포켓(50)의 저면(52)의 교차부에 있어서의 교각(α)이 90도를 크게 넘고 있다. 그리고, 상기 능선{단부 가장자리(35)}을 이루는 개소에 둥근 볼록부의 모따기(36)를 형성하였기 때문에, 경사면측 절삭분 포켓(30)의 저면(33)과 날끝측 절삭분 포켓(50)의 저면(52)은 상기 모따기(36)를 통해서 완만한 곡면으로 연결된 것으로 되어 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 상기 모따기(36)는 날끝측 절삭분 포켓(50)의 선단(53)에서 경사면측 절삭분 포켓(30)의 후단(37) 부근까지의 범위{전체 길이(C2)}에 걸쳐서 형성되어 있다. 이와 같은 본 실시형태에서는 양 포켓(30,50)의 저면(33,52)이 교차하는 개소에 능선이 존재하지 않고 이른바 곡면을 통해서 양 저면(33,52)이 연결되어 있다. 따라서, 상기 보링용 절삭공구(301)로 공작물(601)의 구멍의 내주면(603)을 가공할 경우에 있어서는 상기 모따기(36)가 형성되어 있는 만큼, 즉 공작물(601)의 구멍의 내주면(603)이 경사면측 절삭분 포켓(30)과 날끝측 절삭분 포켓(50)이 형성된 외주면 측으로 접근하였을 때에도, 상기 내주면(603)과 홀더(10)의 외주면과의 사이에 있어서, 경사면측 절삭분 포켓(30)에서 날끝측 절삭분 포켓(50)으로 이어지는 둘레방향의 공극(절삭분 배출 루트)이 상기 제 1 실시형태에 있어서의 능선을 타고넘는 둘레방향의 공극(절삭분 배출 루트)보다도 능선에 의한 모서리가 존재하지 않은 만큼 그 공극이 큰(넓은) 것이 된다. 따라서, 경사면측 절삭분 포켓(30)에서 날끝측 절삭분 포켓(50)으로의 절삭분의 흐름의 원활화가 도모된다.

또한, 이와 같이 모따기(36)를 형성하는 경우에는, 상기 모따기(36)(둥근 볼록부의 경우는 반경)가 커질수록 경사면측 절삭분 포켓(30)의 저면(33)과 날끝측 절삭분 포켓(50)의 저면(52)의 명확한 경계가 존재하지 않게 되므로, 이른바 양 포켓(30,50)이 합체된 1개의 절삭분 포켓이라고도 말할 수 있는 것이 된다. 또, 본 실시형태에서는 모따기(36)를 홀더(10)의 축선(G)에 수직한 단면에 있어서 둥근 볼록면으로 하였으나, 예를 들면 경사 모따기로 할 수도 있다.

≪제 4 실시형태≫

도 19는 모따기(36)를 경사 모따기(더블 해칭으로 나타낸 부위)로 한 보링용 절삭공구(401)의 일례(제 4 실시형태)를 나타낸 것이다. 또한, 본 제 4 실시형태는 상기한 제 3 실시형태에 있어서의 모따기의 형상 내지 구조만이 다를 뿐이므로, 그 상이점을 중심으로 하여 설명하고, 제 3 실시형태와 동일한 부위에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

본 실시형태와 같이 모따기(36)를 경사 모따기로 한 경우에는 그 형성에 있어서의 가공가 용이하게 된다. 또한, 상기 경사 모따기는, 예를 들면 날끝측 절삭분 포켓(50)의 저면(52)에 있어서의 경사면측 단부 가장자리{제 1 실시형태의 단부 가장자리(35)} 근방 부위에서 그 저면(52)에 대해서 45도로 잘라내도록 45도 모따기(36)로 하여도 좋으나, 양 저면(33,52)이 교차하는 개소에서 대략 균등한 각도로 교차하도록 저면(52)에 대해서 45도보다 작은 각도로 형성하여도 좋으며, 이른바 2단 모따기(횡단면에 있어서 2개의 경사로 이루어지는 모따기) 등의 다단 모따기로 하여도 좋다. 이것에서 분명한 바와 같이 극단적인 경우에는 둥근 볼록부와는 반대로 둥근 오목부로 하여도 좋다. 즉, 모따기를 형성함에 의해서 상기 제 1 실시형태에 있어서의 능선에 의한 모서리가 존재하지 않도록 함으로써 날끝측 절삭분 포켓(50)으로의 절삭분의 유출성의 원활화가 도모되면 좋기 때문이다. 또한, 상기 모따기(36)의 크기는 가공 대상이 되는 공작물의 내경이나 구멍의 깊이에 따라 설정하면 되지만, 크기가 커질수록 홀더(10)의 강도 저하를 초래하기 때문에, 이것은 가공 조건 또는 절삭 조건에 따라서 설정하면 좋다.

10 - 홀더 18 - 날끝 돌출 외주면
20 - 선단측 절삭분 포켓 30 - 경사면측 절삭분 포켓
33 - 경사면측 절삭분 포켓의 저면
35 - 경사면측 절삭분 포켓의 저면에 있어서의 날끝 돌출 외주면 측의 단부 가장자리
36 - 모따기 37 - 경사면측 절삭분 포켓의 후단
50 - 날끝측 절삭분 포켓 52 - 날끝측 절삭분 포켓의 저면
55 - 날끝측 절삭분 포켓의 후단
57 - 날끝측 절삭분 포켓에 있어서의 경사면측 절삭분 포켓측의 반대측에 있는 단부 가장자리
58 - 돌출부 101,201,301,401 - 보링용 절삭공구
501,701 - 절삭날 팁 503 - 경사면
505 - 날끝(노즈)
F1 - 경사면 측에서 보았을 때의 날끝 돌출 외주면측의 단부 가장자리로부터의 경사면측 절삭분 포켓의 깊이

Claims (7)

1. 봉(棒)형상을 이루는 홀더의 선단에 절삭날 팁을 고정하여 이루어지는 보링용 절삭공구에 있어서,
   상기 홀더는 상기 절삭날 팁의 경사면 측에 있어서 홀더 자신의 외주면에 대해서 오목형상을 이루며, 또한 절삭날 팁의 날끝이 돌출되는 홀더 자신의 외주면 측인 날끝 돌출 외주면 측으로 향해서 개구됨과 아울러, 상기 날끝 돌출 외주면 측의 반대측에 상기 날끝 돌출 외주면 측을 향하는 저면을 가지는 경사면측 절삭분 포켓을 구비하고 있음과 아울러,
   경사면 측에서 보았을 때의 상기 경사면측 절삭분 포켓의 저면에 있어서의 상기 날끝 돌출 외주면 측의 단부 가장자리가 홀더 자신의 외주면에 대해서 오목형상을 이루도록 상기 날끝 돌출 외주면 측에 날끝측 절삭분 포켓이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 보링용 절삭공구.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   경사면 측에서 보았을 때, 상기 경사면측 절삭분 포켓의 상기 날끝 돌출 외주면 측의 단부 가장자리로부터의 깊이가 상기 경사면측 절삭분 포켓의 후단으로 향함에 따라서 적어도 그 후단 근방 부위에 있어서 얕아지게 되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 보링용 절삭공구.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 날끝측 절삭분 포켓은 그 후단이 상기 경사면측 절삭분 포켓의 후단보다도 홀더에 있어서의 후방에 위치하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 보링용 절삭공구.
   
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 날끝측 절삭분 포켓에 있어서의 경사면측 절삭분 포켓 측의 반대측에 있는 단부 가장자리가 홀더의 축선에 수직한 단면에 있어서 외측방향으로 돌출되는 돌출부를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 보링용 절삭공구.
   
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 날끝측 절삭분 포켓이 홀더의 축선을 따라서 거의 평행하게 연장되는 오목형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 보링용 절삭공구.
   
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 경사면측 절삭분 포켓의 저면과 상기 날끝측 절삭분 포켓의 저면이 교차하는 개소로서, 홀더의 전후방향으로 길게 능선(稜線)을 이루는 개소에 모따기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 보링용 절삭공구.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 모따기가 홀더의 축선에 수직한 단면에 있어서 볼록한 원호형상의 곡선을 이루는 것인 것을 특징으로 하는 보링용 절삭공구.
   

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