KR20140002152U - 절삭공구 - Google Patents

Abstract

본 고안은 절삭공구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 릴리프각을 부여하는 형상에 특징이 있는 절삭공구에 관한 것이다.
본 고안에 따른 절삭공구는, 절삭기계에 일단이 고정되고 원통형상을 가진 본체와 상기 본체의 타단과 연결되고 릴리프면을 가지는 선단부를 가지고, 상기 본체와 상기 선단부의 일부를 깎아냄으로써 절삭날을 형성함과 함께 절삭물의 배출통로를 형성한 절삭공구에 있어서, 상기 본체의 중심축을 포함하는 평면을 정면으로 바라볼 때, 상기 릴리프면과 상기 본체가 형성하는 외주코너가, 상기 본체의 중심축에 직각을 이루는 직선과 일정한 각도 a를 형성하는 제1부분과, 상기 제1부분과 상기 절삭날 사이에 형성되며 상기 본체의 중심축에 직각을 이루는 직선과 이루는 각도가 상기 각도 a보다 큰 제2부분을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 고안에 따른 절삭공구에 따르면, 기존의 절삭공구에 비하여 절삭날 부근에서 큰 릴리프각을 부여할 수 있어, 절삭성, 가공시간 등 가공성능이 우수하며, 공구수명도 우수하다.

Description

절삭공구{Cutting tool}

본 고안은 절삭공구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 릴리프각을 부여하는 형상에 특징이 있는 절삭공구에 관한 것이다.

절삭공구는 공작기계에 붙여서 금속을 자르거나 깎는데 사용되는 공구로서, 공작물에 홀을 형성하거나 형성된 홀을 가공하는 작업에 사용되기도 한다. 이러한 작업의 예로서 드릴링, 보링, 리밍, 및 카운터보링 등이 있다.

이 중에서 드릴링은 공작물을 관통하여 홀을 형성하는 작업이고, 보링은 드릴링에 의해 형성된 홀의 직경을 넓히는 작업이며, 리밍은 드릴링 및 보링에 의해 형성 및 확장된 홀의 내주면을 다듬질하는 작업이고, 또한, 카운터보링은 홀에 결합되는 볼트의 머리나 너트가 공작물보다 돌출되지 않도록 홀을 가공하는 작업이다.

도 4는, 상기와 같은 작업들을 행할 수 있는 기존의 절삭공구(1)의 정면도이다. 기존의 절삭공구(1)는, 본체(2)와 공구의 진행방향(도 4에서 상방향)을 향하여 원뿔 모양을 하고 있는 릴리프면(3)을 구비하며, 일정한 각도를 가지고 릴리프각 α가 형성되어 있다. 릴리프각은 여유각이라고도 하는데, 절삭공구의 이송운동에 지장을 주지 않게 하는 역할을 한다. 기존의 절삭공구(1)의 설계에 있어서, 이러한 릴리프각 α는 도 4에서와 같이 일정한 각도를 유지하면서 형성되는 것이 일반적이다.

도 4와 같은 기존의 릴리프각의 부여 방법을 달리하여 절삭공구의 절삭성이나 수명 등의 성능을 향상시키려는 시도는 없었다.

본 고안은 기존의 절삭공구보다 성능을 높이려는 시도에 따라 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은, 릴리프각의 부여를 기존의 방식과는 달리하여 성능이 우수한 절삭공구를 제공하는 것이다.

본 고안에 따른 절삭공구는, 절삭기계에 일단이 고정되고 원통형상을 가진 본체와 상기 본체의 타단과 연결되고 릴리프면을 가지는 선단부를 가지고, 상기 본체와 상기 선단부의 일부를 깎아냄으로써 절삭날을 형성함과 함께 절삭물의 배출통로를 형성한 절삭공구에 있어서, 상기 본체의 중심축을 포함하는 평면을 정면으로 바라볼 때, 상기 릴리프면과 상기 본체가 형성하는 외주코너가, 상기 본체의 중심축에 직각을 이루는 직선과 일정한 각도 a를 형성하는 제1부분과, 상기 제1부분과 상기 절삭날 사이에 형성되며 상기 본체의 중심축에 직각을 이루는 직선과 이루는 각도가 상기 각도 a보다 큰 제2부분을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 각도 a는 0˚인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2부분은, 상기 제1부분과 연결된 부분으로부터 상기 절삭날로 갈수록 접선각이 커지는 곡선 형상인 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 절삭공구에 따르면, 기존의 절삭공구에 비하여 절삭날 부근에서 큰 릴리프각을 부여할 수 있어, 절삭성, 가공시간 등 가공성능이 우수하며, 공구수명도 우수하다.

도 1은 본 고안에 따른 절삭공구의 사시도이다.
도 2는 도 1의 절삭공구의 상세도이다.
도 3(a)는 도 2의 A부분의 확대도이며, 도 3(b)는 도 3(a)의 제2부분의 변형 실시예이다.
도 4는 기존의 절삭공구의 정면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 고안의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 절삭공구(100)의 사시도이며, 도 2는 도 1의 절삭공구(100)의 상세도이다. 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 고안에 따른 절삭공구(100)의 구성에 대해 자세히 설명하도록 한다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 고안에 따른 절삭공구(100)는, 본체(10)와 선단부(20)로 구성된다.

본체(10)는 원통의 형상을 가지고 있으며, 선단부(20)와 반대의 일단에서 절삭기계와 연결된다. 이 본체(10)로 인하여 절삭기계의 회전력이 선단부(20)에 전달된다.

선단부(20)는 본체(10)의 타단의 단부에 형성되어 있으며, 대략 원뿔 형상을 가지고 있다. 선단부(20)의 정점은 본체(10)의 중심축 상에 위치하도록 형성되며, 선단부(20)의 외주면은 릴리프면(21)을 형성하고 있다.

이러한 본체(10) 및 선단부(20)는 일체로 형성되는데, 피삭물에 따라 여러가지 재질로 형성될 수 있다. 본체(10) 및 선단부(20)는 단단한 재질의 피삭물까지 가공이 가능하도록 초경 재질로 형성함이 바람직하며, 초경 재질로 형성할 경우 가공성 및 수명이 더욱 향상될 수 있다.

한편, 도 1을 참조하면, 본체(10)와 선단부(20)의 일부를 깎아냄으로써, 절삭날(22), 나선부(23), 평면부(24) 및 모따기부(25)가 형성된다. 이 절삭날(22), 나선부(23), 평면부(24) 및 모따기부(25)는 연속적으로 연결되어 있다.

절삭날(22)은 절삭공구(100) 자체의 회전력을 이용하여 피삭재를 절삭하는 부분으로서, 릴리프면(21) 및 본체(10)와 후술할 나선부(23)를 사이에 두고 형성된다. 절삭날(22)의 기울기는 피삭재의 경도 등을 고려하여 여러가지로 설정될 수 있으며, 나선부(23)의 형상을 조절하여 깎아냄으로써 조절할 수 있다.

나선부(23)는 일변이 절삭날(22)과 연결되고, 또다른 일변이 평면부(24)와 연결되어 형성되며, 면이 비틀린 나선의 형태로 형성되어 있다. 나선부(23)의 이러한 형상적 특징으로 인해, 피삭재에서 절삭된 칩이 본체(10) 방향으로 올라가 외부로 배출될 수 있다. 나선부(23)의 비틀림의 정도와 면의 크기 등은 칩의 양과 피삭재의 성질에 따라 결정하여 다양하게 형성할 수 있다.

평면부(24)는 평평한 평면으로 형성되어 있고, 칩이 빠져나가는 배출통로를 제공한다. 또한, 모따기부(25)는 평면부(24)의 형성으로 생긴 날카로운 부분에 모따기를 하여 부드럽게 처리한 부분으로서, 가공시 발생할 수 있는 피삭재의 손상을 방지할 수 있다.

도 3(a)는 도 2의 A부분의 확대도이며, 도 3(b)는 도 3(a)의 제2부분(32)의 변형 실시예이다. 도 2 및 도 3을 참고하여, 본 발명에 따른 절삭공구(100)의 제1부분(31)과 제2부분(32)에 대해 설명하기로 한다.

본체(10)와 선단부(20) 사이에는 하나의 모서리로서의 외주코너가 형성되는데, 제1부분(31)과 제2부분(32)으로 구성된다. 제1부분(31)은, 일단이 모따기부(25)와 연결되며, 타단이 제2부분(32)과 연결되어 있다. 제1부분(31)은, 본체(10)의 중심축 l을 포함하는 평면을 정면으로 바라볼 때, 즉 도 2의 정면도와 도 3의 시점에서 바라볼 때, 중심축 l과 직각을 이루는 직선 m과 일정한 각도를 형성한다. 제1부분(31)과 직선 m이 형성하는 각도는 다양하게 설정할 수 있으나, 가공의 편의성 등을 고려할 때, 도 2 및 도 3에 도시한 것과 같이 0˚, 즉 제1부분(31)이 중심축 l과 직각을 이루는 것이 바람직하다.

제2부분(32)은, 제1부분(31)이 직선 m과 각도 a를 이루고 있을 경우, 직선 m과 이루는 각도 θ가 각도 a보다 크도록 형성된 부분이다. 제2부분(32)은 도 3에서와 같이 제1부분(31)에 연속되어 점 O부터 형성되며, 제1부분(31)에 비해 선단부(20)의 정점을 향하여 치우쳐 올라감으로써 형성된다.

제2부분(32)의 형상은 도 3(b)와 같이 형성되어도 무방하나 제작의 용이성 등을 고려하여 도 3(a)와 같이 형성하는 것이 바람직하며, 이 도 3(a)의 형상은 도 1, 2에도 적용되어 있다. 도 3(a)와 같이 형성된 것은, 제2부분(32)이 제1부분(31)과 연결된 부분 O에서 절삭날(22)로 갈수록 접선각 θ가 커지는 곡선 형상인 것으로 설명될 수 있다. 또한, 도 3(b)와 같이 형성된 것은, 제2부분(32)의 접선각이 θ로 일정한 것으로 설명될 수 있다. 여기서, θ는 각도 a보다 크며, 본 실시예의 고안에서는 각도 a가 0˚로 설정되어 있으므로, θ는 0˚를 초과하는 값으로 설정된다.

이러한 제2부분(32)에 의하여, 도 4와 같이 기존의 절삭공구에 비하여 큰 릴리프각을 부여할 수 있으며, 또한 본 실시예와 같이 제1부분(31)과 직선 m이 이루는 각을 0˚로 형성하여 대부분의 릴리프면을 정확한 원뿔면으로 형성하되 제2부분(32)에서만 릴리프각을 부여할 경우, 정점을 중심축 l에 맞추기가 도 4의 절삭공구에 비해 용이하므로, 제작이 용이하다.

또한, 본 고안자가 실제로 제작하여 시험하여 본 결과, 본 실시예의 절삭공구(100)로 작업할 경우, 도 4의 기존의 절삭공구(1)에 비하여 절삭성, 가공 후 표면 조도가 우수하며, 복합적인 소재에 탁월한 성능을 나타냈으며, 가공시간도 단축되었고, 공구수명도 오래 유지되는 것을 알아내었다.

이러한 장점들은, 제1부분(31)의 상측의 릴리프면에 비하여 제2부분(32)의 상측의 릴리프면이 급격하게 상측으로 돌출되어 절삭날(22)이 더욱 날카로운 절삭각을 형성하기 때문으로 생각된다. 즉, 이러한 특성으로 인해 가공부하를 기존의 절삭공구에 비해 줄일 수가 있어, 여러가지 장점을 가지는 것으로 볼 수 있다.

이상, 본 고안을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 고안은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 고안의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다.

10...본체 20...선단부
21...릴리프면 22...절삭날
23...나선부 24...평면부
25...모따기부 31...제1부분
32...제2부분

Claims (3)

1. 절삭기계에 일단이 고정되고 원통형상을 가진 본체와 상기 본체의 타단과 연결되고 릴리프면을 가지는 선단부를 가지고, 상기 본체와 상기 선단부의 일부를 깎아냄으로써 절삭날을 형성함과 함께 절삭물의 배출통로를 형성한 절삭공구에 있어서,
   상기 본체의 중심축을 포함하는 평면을 정면으로 바라볼 때, 상기 릴리프면과 상기 본체가 형성하는 외주코너가, 상기 본체의 중심축에 직각을 이루는 직선과 일정한 각도 a를 형성하는 제1부분과, 상기 제1부분과 상기 절삭날 사이에 형성되며 상기 본체의 중심축에 직각을 이루는 직선과 이루는 각도가 상기 각도 a보다 큰 제2부분을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 절삭공구.
2. 제1항에 있어서,
   상기 각도 a는 0˚인 것을 특징으로 하는 절삭공구.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제2부분은, 상기 제1부분과 연결된 부분으로부터 상기 절삭날로 갈수록 접선각이 커지는 곡선 형상인 것을 특징으로 하는 절삭공구.

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