KR20150109146A - 복합 면취용 커터 - Google Patents

복합 면취용 커터 Download PDF

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KR20150109146A KR1020140032229A KR20140032229A KR20150109146A KR 20150109146 A KR20150109146 A KR 20150109146A KR 1020140032229 A KR1020140032229 A KR 1020140032229A KR 20140032229 A KR20140032229 A KR 20140032229A KR 20150109146 A KR20150109146 A KR 20150109146A
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Abstract

본 발명은 피 용접대상의 가공물의 가공(용접면 가공)에 있어, 맞대기 이음에 따른 면취 면과 루트 면을 동시에 가공함으로써 가공정밀도 및 가공시간의 극소화가 가능한 복합 면취용 커터를 제공함에 있다.
본 발명의 상기 목적은 전동 회전공구에 조립되는 조립축(130)과 상기 조립축의 선단에 일체 가공되어 단면이 원추형상의 헤드(120)가 구비된 인서트 홀더(110)와, 상기 헤드에 가공된 면취가공 인서트 장착부(140) 및 루트가공 인서트 장착부(150)를 포함하고, 상기 면취가공 인서트 장착부에 조립되는 면취면 가공인서트(141) 및 상기 루트가공 인서트부에 장착되는 루트면 가공인서트(151)에 의해 피가공물에 면취면과 루트면을 동시에 가공하도록 구성된 것을 특징으로 하는 복합 면취용 커터에 달성된다.

Description

복합 면취용 커터{A COMPLEX CUTTER FOR CHAMFERING}
본 발명은 플레이트의 용접을 위한 면취면 및 루트면 절삭용 인서트(insert)가 병행하여 장착되고 피가공물에 면취면 및 루트면의 동시 가공에 의한 용접작업의 신속성 및 효율성을 극대화할 수 있는 복합 면취용 커터에 관한 것이다.
일반적으로 공구나 공작물의 가장자리 또는 모서리를 깎아내서 사면 또는 둥그런 모양으로 만드는 가공을 면취작업(모따기 또는 모떼기, chamfering)이라고 하며, 이에 사용하는 기기를 면취기라고 한다.
이러한 면취 작업은 다양한 방법이 개시되어 있으나, 가공기계나 전동회전공구의 회전축의 끝에 장착된 면취커터를 회전시켜 피가공물의 용접면을 가공하는 방법이 대표적이다.
이렇게 면취된 피가공물인 금속판(플레이트) 또는 그밖에 유사한 금속소재는 소정폭이나 길이로 절단한 후에 상호 간을 맞대기 용접이나 필렛 용접에 의해 소정의 부품을 제조한다.
이때, 피가공물의 소정 형상 절삭은 면취커터에 의해 절삭하거나, 절단한 후에 절삭면에는 발생된 버(burr)를 면취커터에 의해 제거함과 동시에 날카로운 모서리 부분을 모따기하기 위한 면취가공을 시행하게 된다.
이러한 면취가공은 대개 용접부품의 초기공정으로 이루어지며, 면취품질에 따라 제품의 품격을 좌우하게 됨으로써 최대한 표면도를 높여 거울처럼 맑고 깨끗한 사면(斜面)을 얻을 수 있도록 주의를 기울이고 있다.
특히, 산업현장이나 건설현장, 중장비 부품의 제조 등에서는 용접을 위한 사전작업으로 비교적 큰 규격의 피가공물(금속판재, 파이프 등)을 길이에 맞게 절단한 후 모서리를 면취 가공한다.
즉, 도 1에 도시된 것과 같이, 용접되는 피가공물은 접합하려는 두 개의 부재의 각각 한쪽을 사면의 면취가공과 이러한 면취가공에 의해 용접 이음 부위의 제일 낮은 부분의 날카로운 부분인 루트(root)를 가공하여 루트면을 형성하고, 서로 맞대어서 (맞대기 이음)하되, 상호간의 루트면에 소정간격을 형성하고 백킹재(뒷댐재)을 댄 상태에서 용접봉 또는 와이어를 녹여 양 면취면을 용착시킨다.
다시 말하여, 양질의 용접작업을 위해서는 면취면과 루트면이 가공된 상태에서 가공된 피 용접대상물을 서로 맞대기한 상태로 루트면 간격을 형성한 상태에서 용접작업에 의한 용융금속이 루트면 간격에 채워진 상태로 접합하는 것이 가장 바람직하다.
이러한 피 용접가공물이 비교적 규격이 큰 것은 용접 면취 면을 가공한 후에 다시 루트 면의 가공하는 2번의 가공작업이 행하여짐으로써 작업시간이 많이 걸리는 문제점은 물론, 균일한 면취 면과 루트 면 가공이 매우 힘들며, 용접작업의 품질도가 저하되는 문제점이 발생한다.
특허문헌 1 : 한국 공개특허 제1999-019140호(공개일자 : 1999. 03. 15) 특허문헌 2 : 한국 등록 실용 제20-0430697호(등록일자 : 2006. 11. 02)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는,
피 용접대상의 가공물의 가공(용접면 가공)에 있어, 맞대기 이음에 따른 면취 면과 루트 면을 동시에 가공함으로써 가공정밀도 및 가공시간의 극소화가 가능한 복합 면취용 커터를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명이 제시하는 과제의 해결수단은,
가공기계나 전동 회전공구에 조립되는 조립축과 상기 조립축의 선단에 일체 가공되어 단면이 원추형상의 헤드가 구비된 인서트 홀더;
상기 헤드에 가공된 면취가공 인서트 장착부 및 루트가공 인서트 장착부; 를 포함하고,
상기 면취가공 인서트 장착부에 조립되는 면취면 가공인서트 및 상기 루트가공 인서트부에 장착되는 루트면 가공인서트에 의해 피가공물에 면취면과 루트면을 동시에 가공하도록 구성된 것이 특징이다.
여기서, 상기 면취가공 인서트 장착부는 상기 조립축를 중심으로 대향하여 복수개 이상이 회전방향에 맞대응하는 각도를 갖는 상태로 가공된 인서트 조립홈에동일 회전방향으로 절삭하는 면취면 가공인서트가 조립됨이 바람직하다.
또한, 상기 루트가공 인서트 장착부는 상기 조립축을 중심으로 상기 면취가공 인서트 장착부의 내측에서 대향하여 회전방향에 맞대응하는 각도를 갖는 상태로 가공된 인서트 조립홈에 동일 회전방향으로 절삭하는 루트면 가공인서트가 조립됨이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 1회 가공에 의한 피 용접대상물에 면취면과 루트면이 균일하게 가공할 수 있음으로 작업의 신속성 및 편리성이 보장되는 효과가 기대된다.
또한, 본 발명에 의하면 인서트 교체 및 수량의 증감에 의해 피 용접대상물의 두께(높이)에 구애없이 범용적으로 사용할 수 있어 신뢰성이 기대된다.
또한, 본 발명에 의하면 면취면 인서트의 장착에 대해 고정위치를 사선방향으로 배열함으로서 헤드의 반경을 줄임에 의한 소재절감으로 염가로 제공하는 것이 가능해 진다.
또한, 본 발명은 독특한 면취면 가공인서트와 루트면 가공인서트를 헤드에 집약적이면서 가공성을 높이는 구조로 제공되어 공업적으로도 양산(量産) 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 피 용접대상물의 용접 단계를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 사시도이다.
도 3은 본 발명을 구성하는 인서트홀더와 인서트의 분해도이다.
도 4는 본 발명의 정면도 및 측면도를 동시에 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 인서트 홀더의 헤드에 조립되는 면취면 가공인서트와 루트면 가공인서트의 배치상태 도면이다.
도 6은 본 발명의 사용상태도로서, 피 용접가공물에 면취면과 루트면이 가공상태를 보여주는 설명도이다.
본 발명은 단일 가공에 의해 피 용접대상물에 용접을 위한 면취면과 루트면을 한번에 가공하는 복합 면취용 커터를 제공하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부되는 도면과 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 설명에 있어, 도면 제시된 구성요소의 구조 및 크기는 발명의 설명에 문제되지 않는 한 단순화되거나 간략화될 수 있다.
도 2에 도시된 본 발명의 사시도 및 도 3의 분해 사시도와, 도 4의 정면도 및 측면도에 도시된 것과 같이,
본 발명의 복합 면취용 커터(100)는,
헤드(120)와 조립축(130)이 구비된 인서트 홀더(110)와, 상기 헤드(120)에 가공된 면취가공 인서트 장착부(140), 상기 면취가공 인서트 장착부(140)에 교환 가능케 조립되는 면취면 가공인서트(141), 상기 면취가공 인서트 장착부(140)의 내측에 구비된 루트가공 인서트 장착부(150), 상기 루트가공 인서트 장착부(150)에 교환 가능케 조립되는 루트면 가공인서트(151)를 포함한다.
이러한 본 발명은 도 6에 도시된 것과 같이, 상기 조립축(130)을 이용해서 전동회전공구(M)에 조립된 상태에서 사용된다.
그리고 상기 면취가공 인서트 장착부(140)에 조립되는 상기 면취면 가공인서트(141) 및 상기 루트가공 인서트부(150)에 장착되는 루트면 가공인서트(151)에 의해 피가공물(10)에 면취면(11)과 루트면(12)을 동시에 가공할 수 있다.
이러한 본 발명의 핵심구조는 도 5에 도시된 것과 같이, 인서트 홀더(110)의 헤드(120)에 조립되는 면취면 가공인서트(141)와 루트면 가공인서트(151)의 배치에의해 피 용접가공물(10)에 면취면(11)과 루트면(12)의 동시에 가공할 수 있다.
상기 면취가공 인서트 장착부(140)는 상기 조립축(130)를 중심(축중심)으로 양측에 복수개 이상이 회전방향에 맞대응하는 각도(a1)를 갖는 상태로 가공된 면취인서트 조립홈(145)에 동일 회전방향으로 절삭하는 면취면 가공인서트(141)가 조립된다.
이러한 조립은 상기 각각의 면취인서트 조립홈(145)의 수직벽(144)에 관통된 체결공(143)에 볼트(142)에 의해 각각의 면취면 가공인서트(141)가 체결된다.
상기 각각의 면취면 인서트 조립홈(145)은 상기 조립축(130)의 접선방향의 사면으로서 양측에 동일 회전방향으로 가공됨으로서, 각각의 면취면 가공인서트(141)의 고정에 따른 간섭이 없이 조립이 가능하여 용이함은 물론, 헤드(120)의 반경을 줄임으로 소재 사용의 최소화에 의한 중량을 줄일 수 있다.
그리고 이러한 면취면 가공인서트(141)의 상기 각도(a1)에 의해 절삭되는 절삭칩이 충돌이 최소화된 상태로 원심력 방향으로 용이하게 배출됨으로 가공작업성을 극대화할 수 있다.
상기 루크가공 인서트 장착부(150)는 상기 양측의 면취가공 인서트 장착부(140)의 내측에 구비된다.
이러한 상기 루트가공 인서트 장착부(150)는 상기 조립축(130)를 중심으로 양측의 회전방향에 맞대응하는 각도를 갖는 상태로 가공된 루트인서트 조립홈(155)에 동일 회전방향으로 절삭하는 루트면 가공인서트(151)가 조립된다.
이러한 상기 루트가공 인서트 장착부(150)도 상기 조립축(130)를 중심(축중심)으로 양측에서 회전방향에 맞대응하는 각도(a2)를 갖는 상태로 가공된 루트인서트 조립홈(155)에 동일 회전방향으로 절삭하는 루트면 가공인서트(151)가 각각 조립된다.
이러한 루트면 가공인서트(151)이 회전방향에 대한 갖는 각도(a2)의 형성도상기 면취면 가공인서트(141)의 각도(a1) 설치와 마찬가지로 절삭칩의 배출이 원심력 방향의 외측으로 용이하게 배출된다.
이러한 조립 역시, 상기 각각의 루트인서트 조립홈(155)의 수직벽(154)에 관통된 체결공(153)에 볼트(152)에 의해 각각의 면취면 가공인서트(151)가 체결된다.
이러한 본 발명의 복합 면취용 커터(100)는 도 6에 도시된 것과 같이, 인서트홀더(110)의 조립축(130)을 회전 전동공구(M)에 조립한다.
이러한 상태에서 상기 인서트 홀더(110)의 조립축(130)의 선단에 일체로 가공된 헤드(120)을 피 용접가공물(10)의 절단 라인에 대고 회전시키면서 압착하게 된다.
이러한 과정에 의해 상기 헤드(130)의 선단에 구비된 루트가공 인서트 장착부(150)에 조립된 루트면 가공인서트(151)에 의해 피 용접가공물(10)이 절삭되면서 파고들어가면서 면취가공 인서트 장착부(140)의 최 선단에서 후단으로 조립된 면취면 가공인서트(141)에 의해 면취면(11)과 루트면(12)이 동시에 가공된다.
상기와 같은 본 발명은 면취면 가공 인서트(141)를 역삼각 원뿔의 헤드(120)에 단차 및 상기 조립축(130)의 접선방향의 사선으로 가공하여 조립성이 뛰어남은 물론 원뿔의 헤드(120)의 선단 꼭지점 방향에 가공된 평면에 루트면 가공인서트(151)의 루트인서트 조립홈(155)를 가공하여 조립함으로서, 각각의 인서트들의 교체 조립작업성이 뛰어나고, 회전에 의해 피 용접가공물(10)에 루트면(12)와 면취면(11)을 동시에 가공할 수 있는 장점이 있다.
이상으로 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 개념을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다.
예를 들어 상술한 실시 예에 있어서는 헤드(120)에 가공되는 면취가공 인서트 장착부(140)의 면취인서트 조립홈(145)은 조립축(130)을 중심으로 양측에 2열로 도시되었으나, 상기 헤드(120)의 직경을 그 이상으로 할 경우에는 3열이나 4열로 증대하여 대형의 면취커터를 구현할 수도 있다.
또한. 본 발명은 헤드(120) 선단에서 조립축(130) 방향으로 가면서 단차 형성된 3개의 상기 면취인서트 조립홈(145)에 조립되는 면취면 가공인서트(141)는 피 용접가공물(10)의 두께(높이)에 큰 것은 모두 조립해서 사용하거나 얇은 것은 1개 또는 2개의 면취면 가공인서트(141)을 조립하여 사용할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져는 안되며, 후술 되는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상에서 설명한 본 발명은 그 권리요지로 청구된 특허청구범위의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능하다.
본 발명은 건축현장, 산업현장의 용접작업에 필요한 플레이트 또는 그 밖의 유사한 피 용접물의 가공에 널리 이용할 수 있음으로 산업상 이용가능성이 매우 높은 편이다.
100 : 복합 면취용 커터
110 : 인서트 홀더
120 : 헤드
130 : 조립축
140 : 면취가공 인서트 장착부
150 : 루트가공 인서트 장착부

Claims (6)

  1. 가공기계나 전동 회전공구에 조립되는 조립축과 상기 조립축의 선단에 일체 가공되어 단면이 원추형상의 헤드가 구비된 인서트 홀더;
    상기 헤드에 가공된 면취가공 인서트 장착부 및 루트가공 인서트 장착부; 를 포함하고,
    상기 면취가공 인서트 장착부에 조립되는 면취면 가공인서트 및 상기 루트가공 인서트부에 장착되는 루트면 가공인서트에 의해 피가공물에 면취면과 루트면을 동시에 가공하도록 구성된 것을 특징으로 하는 복합 면취용 커터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 면취가공 인서트 장착부는 상기 조립축를 중심으로 양측에 복수개 이상이 회전방향에 맞대응하는 각도를 갖는 상태로 가공된 인서트 조립홈에 동일 회전방향으로 절삭하는 면취면 가공인서트가 조립된 것을 특징으로 하는 복합 면취용 커터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 루트가공 인서트 장착부는 상기 조립축을 중심으로 상기 면취가공 인서트 장착부의 내측에서 회전방향에 맞대응하는 각도를 갖는 상태로 가공된 인서트 조립홈에 동일 회전방향으로 절삭하는 루트면 가공인서트가 조립된 것을 특징으로 하는 복합 면취용 커터.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 헤드에 형성되는 각각의 면취면 인서트 조립홈은 선단에서 후단으로 가면서 단차 형성되고, 동시에 상기 조립축의 접선방향의 사면으로서 양측에 동일 회전방향으로 가공되어 상기 각각의 면취 가공인서트의 고정에 따른 간섭이 없이 조립이 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 복합 면취용 커터.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 면취면 인서트 조립홈은 회전방향에 대해 3열이나 4열로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 면취용 커터.
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 헤드에 형성되는 각각의 루트면 인서트 조립홈은 상기 조립축의 접선방향의 사면으로서 양측에 동일 회전방향으로 가공되어 구성된 것을 특징으로 하는 복합 면취용 커터.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102652633B1 (ko) 2023-09-26 2024-03-29 주식회사 데카메탈 면취기용 커팅공구

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