KR20130084548A - 절삭 공구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 절삭 공구에 관한 것으로, 자루부, 상기 자루부의 일측에 형성되어 있고, 경사면을 갖는 장착부, 가공부가 일측에 형성되어 있고 상기 경사면에 타측이 접하고, 상기 장착부와 둔각을 이루는 절삭부, 상기 절삭부의 타측에서 수직하게 돌출되고, 단면적이 상기 절삭부의 단면적 보다 작으며 상기 장착부를 관통하는 결합부, 그리고 상기 결합부를 상기 장착부에 분리 가능하게 고정하는 고정부를 포함한다.

Description

절삭 공구{cutting tool}

본 발명은 절삭 공구에 관한 것이다.

일반적으로, 절삭 공구는 주로 철계, 비철계 금속의 절삭에 이용되는 것으로서, 통상적으로 공작 기계에 장착되어 피가공물을 원하는 형상으로 가공하기 위하여 절삭을 수행하는 공구이다. 이러한 절삭 공구는 절인(cutting edge)을 가지고 있는 절삭 인서트와 이 절삭 인서트를 고정시켜 주는 홀더로 이루어진다.

절삭 공구를 이용하여 금속을 절삭하는 방법으로는 첫째, 회전하는 피가공물에 절삭 공구의 절인부분을 접촉시켜서 절삭을 수행하는 방법과, 둘째로는 절삭날을 가진 절삭 공구를 공작기계에 고정시킨 후, 절삭 공구를 회전시키면서 고정된 피가공물을 원하는 모양으로 가공하는 방법이 있다.

이와 같은 절삭 공구는 일측이 고정되고, 타측이 피가공물과 접촉되면서 피가공물을 원하는 모양으로 가공하게 된다.

즉, 피가공물의 내경을 다단으로 단차지며 복수의 경사면을 가지는 피가공물을 가공하기 위해서는 단차진 각면과 그 형상에 맞는 절삭 공구 교환해야 했다.

따라서 가공하고자 하는 피가공물이 구조적으로 복잡하여 서로 다른 형상의 가공면을 갖는 경우에는 그 형상 및 각 가공면을 가공하기 위한 전용 절삭 공구로 교환하여야 하므로 작업공수가 증가하게 되고 작업 능률이 저하하게 된다.

(특허 문헌 1) 공개특허공보 제10-2003-0046913호 (절삭공구용 결합장치) 2003.06.18. (특허 문헌 2) 공개특허공보 제10-2008-0039842호 (클램프 핀 도구 홀더) 2008.05.07.

본 발명은 하나의 절삭 공구를 이용하여 피가공물의 가공면을 다양하게 가공할 수 있는 기술을 제공한다.

본 발명의 한 실시예에 따른 절삭 공구는, 자루부, 상기 자루부의 일측에 형성되어 있고, 경사면을 갖는 장착부, 가공부가 일측에 형성되어 있고 상기 경사면에 타측이 접하고, 상기 장착부와 둔각을 이루는 절삭부, 상기 절삭부의 타측에서 수직하게 돌출되고, 단면적이 상기 절삭부의 단면적 보다 작으며 상기 장착부를 관통하는 결합부, 그리고 상기 결합부를 상기 장착부에 분리 가능하게 고정하는 고정부를 포함한다.

상기 장착부에는 상기 경사면의 중심에서 수직한 방향으로 장착 공이 관통되어 있고, 상기 장착 공은 상기 결합부가 삽입되는 제1 부분과 상기 고정부의 일부분이 위치하는 제2 부분으로 형성되어 있고, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분의 공간 넓이는 다를 수 있다.

상기 제1 부분의 내부 둘레면은 다각형이고, 상기 제2 부분의 내부 둘레면은 원형이며, 상기 결합부는 상기 제1 부분과 대응되는 다각형일 수 있다.

상기 결합부의 외부 둘레면과 상기 제1 부분의 내부 둘레면이 접하는 부분에는 적어도 하나의 돌기와 홈이 형성되어 있고, 상기 돌기가 상기 홈에 결합되어 상기 결합부가 회전되지 않을 수 있다.

결합부에는 체결 공이 형성되어 있고, 상기 고정부는, 상기 체결 공에 삽입되는 제1 부재 및 상기 제1 부재와 연결되어 있고 상기 제2 부분에 위치하여 적어도 일부분이 상기 제2 부분의 일면에 밀착된 제2 부재를 포함할 수 있다.

상기 장착부의 경사면과 상기 절삭부의 타측이 접하는 부분에 형성되어 있고 서로 맞물리는 치차부를 더 포함하며, 상기 치차부의 맞물림으로 상기 결합부가 회전되지 않을 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 절삭부가 자루부와 등각을 이루면 피가공물의 내경을 다양하게 가공할 수 있다. 하나의 절삭 공구를 이용하여 피공강물의 내경을 가공할 때, 테이퍼를 형성하거나, 직경을 축소 확장할 때 별도의 전용 절삭 공구로 교체하지 않고 본 실시예에 다른 절삭 공구를 이용하여 피가공물의 내경을 가공할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 하나의 절삭 공구로 피가공물을 다양한 각도에서 가공할 수 있으므로 피가공물의 가공에 따른 작업공수를 대폭 저감시킬 수 있으며 피가공물의 가공 각도에 따라 절삭 공구를 교환하여야 할 필요가 없다.

본 발명의 실시예에 따르면, 결합부와 장착 공의 단면 모양이 원형으로 형성되어도 홈에 결합되는 돌기에 의하여 피가공물 가공중에 절삭부에 가해지는 충격에 의하여 절삭부가 회전되는 것을 방지할 수 있다. 피가공물 가공중에 절삭부가 회전되지 않으므로 절삭부의 흔들림이 방지되어 가공부(31)는 피공물을 정밀하게 가공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 절삭 공구를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1에 도시한 절삭 공구 분해 사시도.
도 3은 도 1에 도시한 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절삭 공구를 자른 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 절삭 공구를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 절삭 공구를 나타낸 사시도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 절삭 공구 사용 상태도.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 절삭 공구에 대하여 도 1 내지 도 3을 참고하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 절삭 공구를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 절삭 공구 분해 사시도이며, 도 3은 도 1에 도시한 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절삭 공구를 자른 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 실시예에 따른 절삭 공구(1)는 자루부(10), 장착부(20), 절삭부(30), 결합부(40), 그리고 고정부(50)를 포함한다.

자루부(10)는 소정의 길이를 갖는다. 자루부(10)의 일측은 선반(도시하지 않음)과 같은 공작 기계의 공구대에 장착된다. 그러나 자루부(10)는 밀링(도시하지 않음)과 같은 공구 고정대에 장착될 수도 있다. 자루부(10)를 정면에서 본 단면 모양은 사각형과 같은 다각형이다. 자루부(10)가 다각형으로 형성되면 공작 기계에 용이하게 장착할 수 있다. 또한 고정력이 향상될 수 있다. 자루부(10)는 금속 따위로 만들어질 수 있다.

장착부(20)는 자루부(10)의 타측에 형성되어 있다. 장착부(20)는 자루부(10)와 일체로 형성된다. 이에 따라 장착부(20)의 재질은 자루부(10)의 재질과 동일하다. 장착부(20)의 적어도 일면은 경사면(21)으로 형성되어 있다. 경사면(21)은 자루부(10)의 공구축(tool acis)(10a)을 기준으로 55ㅀ내지 65ㅀ각도로 경사져 있다. 경사면(21)의 경사 각도는 다양하게 형성될 수 있다. 공구축(10a)은 자루부(10)의 길이방향을 따라 형성되는 가상의 축 선이다.

장착부(20)에는 경사면(21)의 수직한 방향으로 장착 공(22)이 형성되어 있다. 장착 공(22)은 제1 부분(221)과 제2 부분(222)을 포함한다. 제1 부분(221)은 경사면(21)과 연결되어 있다. 제1 부분(221)과 제2 부분(222)의 넓이는 상이하다. 즉, 제2 부분(222)의 넓이가 제1 부분(221)의 넓이 보다 더 넓게 형성되어 있다. 제1 부분(221)의 둘레면은 다각형으로 형성되어 있고, 제2 부분(222)의 둘레면은 원형으로 형성되어 있다.

절삭부(30)는 소정의 길이로 형성되어 있다. 절삭부(30)의 타측은 경사면(21)에 접한다. 절삭부(30)의 타측이 경사면(21)에 접하면 절삭부(30)는 공구축(10a)과 둔각(R)을 이룬다. 이에 따라 절삭부(30)는 장착부(20)와 둔각(R)을 이루게 된다.

절삭부(30)의 일측에는 피가공물(도시하지 않음)에 접촉되어 피가공물을 가공하는 가공부(31)가 형성되어 있다. 가공부(31)는 절삭 대상과 피가공물의 가공 방법에 따라 다양하게 형성되어 있다. 가공부(31)는 별도의 팁(tip)이 절삭부(30)의 일측에 장착되어 형성될 수 있다. 절삭부(30)를 정면에서 본 단면 모양은 사각형이다.

결합부(40)는 절삭부(30)의 타측에서 수직하게 돌출되어 있다. 결합부(40)의 단면적은 절삭부(30)의 단면적 보다 작다. 결합부(40)는 절삭부(30)의 타측이 경사면(21)에 접한 상태에서 장착 공(22)에 결합될 수 있다. 결합부(40)의 전면에는 체결 공(41)이 형성되어 있다.

결합부(40)를 정면에서 본 단면 모양은 장착 공(22)의 제1 부분(221)과 동일한 다각형으로 형성되어 있다. 이에 따라 피가공물 가공중에 결합부(40)가 회전되지 않는다.

고정부(50)는 결합부(40)를 장착부(20)에 고정한다. 고정부(50)는 제1 부재(51) 및 제2 부재(52)를 포함한다.

제1 부재(51)는 원형으로 형성되어 있고, 외부 둘레면에는 나사가 형성되어 있다. 제1 부재(51)는 체결 공(41)에 결합된다. 제2 부재(52)는 제1 부재(51)와 연결되어 있다. 제2 부재(52)는 제1 부재(51) 보다 단면적이 크다. 제2 부재(52)는 제1 부재(51)가 체결 공(41)에 체결되면 적어도 일부분이 제2 부분(222)의 일면에 접할 수 있다. 제2 부재(52)가 제2 부분(222)의 일면에 접하면 결합부(40)는 장착 공(22)에서 이탈되지 않는다.

도 6 및 도 7에서 도시한 바와 같이, 절삭부(30)와 자루부(10)가 둔각(R)을 이루면 서로 결합되어 절삭부(30)의 가공부(31)가 피가공물의 내경을 다양하게 가공할 수 있다. 즉, 본 발명의 절삭 공구(1)를 이용하여 피공강물의 내경을 가공할 때, 테이퍼를 형성하거나, 직경을 축소 확장할 때 다른 전용 절삭 공구(도시하지 않음)로 교체하지 않고 본 발명의 절삭 공구(1)를 이용하여 피가공물의 내경을 가공할 수 있다.

본 발명은 하나의 절삭 공구(1)로 피가공물을 다양한 각도에서 가공할 수 있으므로 피가공물의 가공에 따른 작업공수를 대폭 저감시킬 수 있으며 피가공물의 가공 각도에 따라 절삭 공구를 교환하여야 할 필요가 없다.

다음으로 본 발명의 다른 실시예에 따른 절삭 공구에 대하여 도 4를 참고하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 절삭 공구를 나타낸 사시도이다.

도 4를 참고하면, 본 실시예에 따른 절삭 공구(2)는 자루부(10), 장착부(20), 절삭부(30), 결합부(40), 그리고 고정부(50)를 포함한다.

본 실시예에 따른 절삭 공구(2)의 자루부(10), 절삭부(30), 그리고 고정부(50)는 도 1 내지 도 3에 도시한 절삭 공구(1)의 자루부(10), 장착부(20), 절삭부(30), 결합부(40), 그리고 고정부(50)와 같은 구성 및 효과를 가지므로 중복된 기재는 생략한다.

본 실시예에 따른 장착부(20)는 도 1 내지 도 3에 도시한 실시예에 대체로 동일하다. 다만 본 실시예에 따른 장착 공(23)의 제1 부분(231) 둘레면의 단면 형상이 도 1 내지 도 3에 도시한 제1 부분(221)의 둘레면 단면 형상과 상이하다. 본 실시예에 따른 제1 부분(231)과 제2 부분(232)의 단면 형상은 원형이다. 그리고 제1 부분(231)의 둘레면에는 길이 방향을 따라 홈(231a)이 형성되어 있다.

본 실시예에 따른 결합부(40a)는 도 1 내지 도 3에 도시한 실시예에 대체로 동일하다. 다만 본 실시예에 따른 결합부(40a)의 단면 형상이 도 1 내지 도 3에 도시한 결합부(40)의 단면 형상과 상이하다. 본 실시예에 따른 결합부(40a)의 단면 형상은 제1 부분(231)의 단면 형상과 동일한 원형이다. 그리고 홈(231)과 대응되는 결합부(40a) 부분에는 길이 방향을 홈(231)에 삽입되는 돌기(42)가 형성되어 있다. 본 실시예에 따른 돌기(42)와 홈(231)은 세레이션 축과 세레이션 보스로 형성될 수 있다.

본 실시예에 따른 결합부(40a)와 장착 공(23)의 단면 모양이 원형으로 형성되어도 홈(231)에 결합되는 돌기(42)에 의하여 피가공물 가공중에 절삭부(30)에 가해지는 충격에 의하여 절삭부(30)가 회전되는 것을 방지할 수 있다. 피가공물 가공중에 절삭부(30)가 회전되지 않으므로 절삭부(30)의 흔들림이 방지되어 가공부(31)는 피공물을 정밀하게 가공할 수 있다.

다음으로 본 발명의 다른 실시예에 따른 절삭 공구에 대하여 도 5를 참고하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 절삭 공구를 나타낸 사시도이다.

도 5를 참고하면, 본 실시예에 따른 절삭 공구(3)는 자루부(10), 장착부(20), 절삭부(30), 결합부(40), 고정부(50), 그리고 치차부(60a, 60b)를 포함한다.

본 실시예에 따른 절삭 공구(3)의 자루부(10), 절삭부(30), 그리고 고정부(50)는 도 1 내지 도 3에 도시한 절삭 공구(1)의 자루부(10), 장착부(20), 절삭부(30), 결합부(40), 고정부(50)와 같은 구성 및 효과를 가지므로 중복된 기재는 생략한다.

본 실시예에 따른 치차부(60a, 60b)는 장착부(20)의 경사면(21)과 경사면(21)에 접하는 절삭부(30)의 타측면에 각각 형성되어 있다. 치차부(60a, 60b)는 장착부(20)의 중심과 경사면(21)의 중심에서 원주 방향을 따라 방사상으로 형성되어 있다. 절삭부(30)에 형성된 치차부(60a)와 경사면(21)에 형성된 치차부(60b)는 서로 맞물린다.

서로 맞물리는 치차부(60a, 60b)에 의하여 피가공물 가공 중 절삭부(30)의 흔들림이 최소화 된다. 절삭부(30)의 흔들림 최소화가 가공부(31)는 피가공물을 정밀 가공할 수 있다.

본 발명은 하나의 절삭 공구(1)로 가공물을 다양한 각도에서 가공할 수 있으므로 피가공물의 가공에 따른 작업공수를 대폭 줄일 수 있으며 피가공물의 가공 각도에 따라 절삭 공구를 교환하여야 할 필요가 없다. 한편, 본 발명의 절삭 공구는 선반 플레이너등 뿐 만 아니라 모든 공작 기계에 널리 사용할 수 있는 이점이 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

1, 2, 3: 절삭 공구
10: 자루부 10a: 공구축
20: 장착부
21: 경사면 22, 23: 장착 공 221, 231: 제1 부분 231: 홈 222, 232: 제2 부분
30: 절삭부 31: 가공부
40, 40a: 결합부 41: 체결공 42: 돌기
50: 고정부 51: 제1 부재 52: 제2 부재
60a, 60b: 치차부

Claims (6)

1. 자루부,
   상기 자루부의 일측에 형성되어 있고, 경사면을 갖는 장착부,
   가공부가 일측에 형성되어 있고 상기 경사면에 타측이 접하고, 상기 장착부와 둔각을 이루는 절삭부,
   상기 절삭부의 타측에서 수직하게 돌출되고, 단면적이 상기 절삭부의 단면적 보다 작으며 상기 장착부를 관통하는 결합부, 그리고
   상기 결합부를 상기 장착부에 분리 가능하게 고정하는 고정부
   를 포함하는
   절삭 공구.
2. 제1항에서,
   상기 장착부에는 상기 경사면의 중심에서 수직한 방향으로 장착 공이 관통되어 있고, 상기 장착 공은 상기 결합부가 삽입되는 제1 부분과 상기 고정부의 일부분이 위치하는 제2 부분으로 형성되어 있고, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분의 공간 넓이는 다른
   절삭 공구.
3. 제2항에서,
   상기 제1 부분의 내부 둘레면은 다각형이고, 상기 제2 부분의 내부 둘레면은 원형이며, 상기 결합부는 상기 제1 부분과 대응되는 다각형인
   절삭 공구.
4. 제2항에서,
   상기 결합부의 외부 둘레면과 상기 제1 부분의 내부 둘레면이 접하는 부분에는 적어도 하나의 돌기와 홈이 형성되어 있고, 상기 돌기가 상기 홈에 결합되어 상기 결합부가 회전되지 않는
   절삭 공구.
5. 제2항에서,
   결합부에는 체결 공이 형성되어 있고,
   상기 고정부는,
   상기 체결 공에 삽입되는 제1 부재 및
   상기 제1 부재와 연결되어 있고 상기 제2 부분에 위치하여 적어도 일부분이 상기 제2 부분의 일면에 밀착된 제2 부재
   를 포함하는
   절삭 공구.
6. 제1항에서,
   상기 장착부의 경사면과 상기 절삭부의 타측이 접하는 부분에 형성되어 있고 서로 맞물리는 치차부를 더 포함하며, 상기 치차부의 맞물림으로 상기 결합부가 회전되지 않는
   절삭 공구.

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