KR20180048532A - 내부 경로를 통한 절삭유 공급 구조의 공작 공구 - Google Patents

내부 경로를 통한 절삭유 공급 구조의 공작 공구 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내부 경로를 통한 절삭유 공급 구조의 공작 공구에 관한 것이고, 구체적으로 선반 또는 다른 공작 기계의 작업 과정에서 공급되는 절삭유가 공구의 내부에 형성된 공급 경로를 통하여 공급되는 내부 경로를 통한 절삭유 공급 구조의 공작 공구에 관한 것이다. 내부 경로를 통한 절삭유 공급 구조의 절삭 공구는 실린더 형상으로 연장되고 내부에 절삭유의 공급 경로가 형성된 생크(shank)(11); 생크(11)에 연결된 어댑터(12)로부터 연장되면서 나선 홈이 형성된 가공 몸체(13); 가공 몸체(13)의 내부에 형성된 절삭유 공급 경로(171, 172): 및 외부로부터 공급되는 절삭유를 절삭유 공급 경로(171, 172)로 공급하는 니플 유닛(16)을 포함한다.

Description

내부 경로를 통한 절삭유 공급 구조의 공작 공구{A Machine Tools Having a Structure of Providing a Cutting Fluid through a Inner Path}
본 발명은 내부 경로를 통한 절삭유 공급 구조의 공작 공구에 관한 것이고, 구체적으로 선반 또는 다른 공작 기계의 작업 과정에서 공급되는 절삭유가 공구의 내부에 형성된 공급 경로를 통하여 공급되는 내부 경로를 통한 절삭유 공급 구조의 공작 공구에 관한 것이다.
선반과 같은 공작 기계에서 공작물의 절삭 공정이 진행되는 과정에서 밀링 또는 바이트와 같은 공구에 절삭유가 공급되어야 한다. 다양한 금속 가공 작업에 사용되는 절삭유는 공급 펌프에 의하여 이송되어 자바라 형상의 호스를 통하여 공작물의 외부에서 공급될 수 있다. 이와 같은 방식으로 절삭유가 공급되는 절삭유 공급을 위한 구조가 복잡해진다는 단점을 가진다.
특허공개번호 제10-2010-0113833호는 공작 기계에 고정되는 고정부와 상기 고정부의 전면에 나선형으로 형성된 복수의 절삭부로 구성된 초경 엔드밀에 관한 것으로, 상기 고정부와 절삭부의 내측에 절삭유가 이송되는 이송 공간이 형성되고, 상기 절삭부의 측면에 상기 이송 공간과 연통된 복수의 분사 홀이 방사상으로 형성된 절삭유 측면 분사형 초경 엔드밀에 대하여 개시한다.
특허공개번호 제10-2011-0087832호는 절삭 날이 형성된 날 부분과 상기 날 부분과 동일 축 상에 일체를 이루며 홀더에 물려 고정되는 생크부로 이루어지고, 상기 생크부의 외부 면에 생크부의 길이 방향을 따라 연장되며 상기 홀더의 내주면 사이에 냉각수 유동 통로를 제공하는 사이드 홈이 형성된 쿨런트용 사이드 홈을 가지는 절삭 공구에 대하여 개시한다.
상기 선행기술에 개시된 절삭유 공급 구조는 절삭유가 공구에 형성된 공급 경로를 통하여 공급되는 것에 의하여 절삭유의 공급을 위한 부가적인 부품 또는 장치가 공구 주변에 설치될 필요가 없도록 한다. 그러나 절삭유의 안정적인 공급이 어렵고, 절삭유가 정해진 위치에 공급되지 않을 수 있다는 단점을 가진다.
본 발명은 선행기술이 가진 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
선행기술 1: 특허공개번호 제10-2010-0113833호(윤성덕, 2010년10월22일 공개) 절삭유 측면 분사형 초경 엔드밀 및 그의 제조방법 선행기술 2: 특허공개번호 제10-2011-0087832호(전주천, 2011년08월03일 공개) 쿨런트용 사이드홈을 갖는 절삭 공구 및 절삭 공구 홀더
본 발명의 목적은 공구의 내부에 절삭유의 공급 경로를 형성하여 절삭유가 정해진 양으로 공급이 되도록 하면서 니플 유닛을 통하여 절삭유 공급을 위한 외부 유닛이 연결되는 것에 의하여 구조적으로 안정한 내부 경로를 통한 절삭유 공급 구조의 공작 공구를 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 내부 경로를 통한 절삭유 공급 구조의 절삭 공구는 실린더 형상으로 연장되고 내부에 절삭유의 공급 경로가 형성된 생크; 생크에 연결된 어댑터로부터 연장되면서 나선 홈이 형성된 가공 몸체; 가공 몸체의 내부에 형성된 절삭유 공급 경로; 및 외부로부터 공급되는 절삭유를 절삭유 공급 경로로 공급하는 니플 유닛을 포함한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 절삭유 공급 경로는 한 쌍이 되고, 절삭유 공급 경로는 니플 유닛에 연결된 와류 형성 유닛에 연결된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 절삭유 공급 경로는 가공 몸체의 내부에 형성된 이송 경로가 되고, 가공 몸체의 끝 부분에 형성된 인서트에 절삭유를 공급하도록 연장된다.
본 발명에 따른 공작 공구는 절삭유 공급 경로가 공구 내부에 형성되어 절삭유 공급 구조가 간단하다. 본 발명에 따른 공작 공구는 절삭유 공급 경로의 끝 부분이 와류 형성 구조로 이루어져 일정량의 절삭유가 공급되도록 한다. 또한 본 발명에 따른 공작 공구는 생크가 니플에 의하여 생크에 연결되는 것에 의하여 안정된 결합 구조를 형성한다.
도 1은 본 발명에 따른 공작 공구의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 공작 공구의 다른 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 공작 공구가 적용되는 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 공작 공구(10)의 실시 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 공작 공구(10)는 실린더 형상으로 연장되고 내부에 절삭유의 공급 경로가 형성된 생크(shank)(11); 생크(11)에 연결된 어댑터(12)로부터 연장되면서 나선 홈이 형성된 가공 몸체(13); 가공 몸체(13)의 내부에 형성된 절삭유 공급 경로(171, 172); 및 외부로부터 공급되는 절삭유를 공급 경로(171, 172)로 공급하는 니플 유닛(16)을 포함한다.
공작 공구(10)는 CNC(Computer Numerical Control) 선반에서 가공되는 절삭 공구 또는 밀링 공구를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 공작 공구(10)는 공작물의 가공 과정에서 절삭유가 사용되는 이 분야에 공지된 다양한 형태의 가공을 위한 공구가 될 수 있고, 예를 들어 앤드 밀, 커터, 드릴 또는 바이트를 포함한다.
생크(11)는 실린더 형상 또는 원통 형상이 될 수 있지만 이에 제한되지 않고, 공작 공구(10)의 고정을 위한 고정 지그에 장착될 수 있는 다양한 형상을 가질 수 있다. 생크(11)의 내부 또는 한쪽 끝에 니플 유닛(16)이 배치될 수 있고, 니플 유닛(16)은 체결 입구(161)에 의하여 생크(11)의 열린 끝과 연결될 수 있다. 니플 유닛(16)에 절삭유의 공급을 위한 호스가 예를 들어 연결 커넥터와 같은 체결 수단에 의하여 연결될 수 있다. 니플 유닛(16)은 생크(11)의 내부에 형성된 속이 빈 실린더 형상이 될 수 있고, 내부 둘레 면에 나사면이 형성될 수 있다. 그리고 연결 커넥터는 나사면에 결합되는 수나사 부분을 가질 수 있고, 니플 유닛(16)에 결합될 수 있다. 연결 커넥터가 니플 유닛(16)에 결합되는 것에 의하여 절삭유가 절삭유 공급 경로(171, 172)로 공급되어 가공물의 가공 부위에 해당하는 인서트(181, 182)에 투입될 수 있다. 니플 유닛(16)에 실린더 형상이 되면서 니플 유닛(16)에 비하여 상대적으로 큰 내부 직경을 가지는 와류 형성 유닛(15)이 연결될 수 있다. 와류 형성 유닛(15)은 공급 호스를 통하여 공급되는 절삭유가 절삭유 공급 경로(171, 172)로 직접 공급되지 않고 와류 형성 유닛(15)을 통하여 공급되도록 한다. 절삭유 공급 호스를 통하여 니플 유닛(16)으로 유입된 절삭유가 와류 형성 유닛(15)을 채울 수 있다. 와류 형성 유닛(15)은 일정한 직경을 가진 원통 형상이 될 수 있고, 와류 형성 유닛(15)의 앞쪽으로 와류 형성 유닛(15)에 비하여 작은 직경을 가지면서 실린더 형상으로 연장되고 이후 원뿔 형상으로 마무리가 되는 균형 유닛(151)이 연결될 수 있다. 균형 유닛(151)은 절삭유 공급 호스로부터 니플 유닛(16)으로 절삭유가 유입되는 과정에서 진동 또는 소음이 발생되는 것을 방지하고, 이와 동시에 절삭유가 일정한 압력 또는 일정한 양으로 절삭유 공급 경로(171, 172)를 통하여 유입되도록 한다. 절삭유 공급 경로(171, 172)는 한 쌍이 될 수 있고, 각각의 절삭유 공급 경로(171, 172)의 한쪽 끝은 작은 직경을 가지는 균형 유닛(151)과 큰 직경을 가지는 와류 형성 유닛(15)이 연결되는 부위에 연결될 수 있다. 구체적으로 균형 유닛(151)이 와류 형성 유닛(15)과 연결되는 부위의 둘레 면에 연결될 수 있다. 그리고 이와 같은 구조로 인하여 니플 유닛(16)을 통하여 생크(11)의 내부로 유입된 절삭유가 안정적으로 절삭유 공급 경로(171, 172)로 공급될 수 있다. 니플 유닛(16)은 나사 결합 방식 또는 다른 적절한 방식으로 절삭유 공급 호스와 연결될 수 있다.
가공 몸체(13)는 어댑터(12)를 통하여 생크(11)와 연결될 수 있고, 어댑터(12)는 생크(11)와 일체로 형성되거나 분리 가능하도록 형성될 수 있다. 어댑터(12)는 생크(11)에 비하여 큰 직경을 가지면서 원통 형상 부분과 절삭 날이 형성된 가공 몸체(13)와 연결되는 연결 부분으로 이루어질 수 있다. 어댑터(12)는 다양한 직경을 가지는 생크(11)와 결합될 수 있고, 공작 공구(10)의 설계 구조에 따라 가공 몸체(13)와 일체로 또는 분리 가능하도록 형성될 수 있다.
가공 몸체(13)는 원형 단면을 가지는 선형 부재가 될 수 있고, 길이 방향으로 둘레 면을 따라 나선 형상의 절삭 날이 형성될 수 있다. 가공 몸체(13)는 예를 들어 앤드 밀과 같은 형상을 가질 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 가공 몸체(13)의 끝 부분에 절삭유가 가공물에 분무 또는 투입되도록 하는 가공 팁(14)이 형성될 수 있다. 가공 팁(14)에 서로 마주보도록 한 쌍의 인서트(181, 182)가 배치되고, 인서트(181, 182)에 의하여 가공물이 가공될 수 있다. 인서트(181, 182)이 사이에 배출 홀(141)이 형성되어 인서트(181, 182)로 공급되는 절삭유가 배출될 수 있다, 절삭유 공급 경로(171, 172)는 각각의 인서트(181, 182)의 앞쪽에 이르도록 형성될 수 있고, 각각의 인서트(181, 182)에 절삭유가 공급되도록 연장될 수 있다.
절삭유 공급 경로(171, 172)는 와류 형성 유닛(15)으로부터 생크(11) 및 어댑터(12)의 내부를 통하여 가공 몸체(13)를 통하여 가공 팁(14)으로 연장될 수 있다. 절삭유 공급 경로(171, 172)는 관통 홀 형상이 되거나 독립된 튜브 구조를 가질 수 있다. 구체적으로 절삭유 공급 경로(171, 172)는 가공 몸체(13)의 길이 방향을 따라 내부에 형성된 유체 이송 경로가 될 수 있다. 이와 달리 절삭유 공급 경로(171, 172)가 독립된 형태의 튜브가 되는 경우 절삭유 공급 경로(171, 172)는 절삭 날에 의하여 형성되는 홈을 따라 연장되어 가공 팁(14)에 연결될 수 있다. 가공 몸체((13)에 절삭유 공급 경로(171, 172)가 정해진 위치에 고정되도록 하는 고정 고리 홀과 같은 것이 배치될 수 있다. 또는 절삭유 공급 경로(171, 172)는 가공 몸체(13)의 길이 방향을 따라 형성된 고정 홈에 배치될 수 있다. 그리고 절삭유 공급 경로(171, 172)의 끝은 가공 팁(14)에 배치된 인서트(181, 182)의 앞쪽 부분에 위치될 수 있다. 가공 팁(14)은 실린더 형상이 되면서 절삭유 공급 경로(171, 172) 및 외부와 연결되는 배출 홀(141)을 가질 수 있다. 배출 홀(141)은 가공 몸체(13)와 연결되는 부분의 단면적이 크면서 인서트(181, 182)를 통하여 배출되는 절삭유가 모일 수 있는 다양한 구조를 가질 수 있다. 본 발명에 따르면 절삭유 공급 경로(171, 172)를 따라 일정한 압력으로 절삭유가 공급될 수 있고, 이에 따라 배출 홀(141)을 통하여 일정한 양의 절삭유가 배출될 수 있다. 위에서 설명된 것처럼 절삭유의 공급 압력은 와류 형성 유닛(15)에 의하여 조절될 수 있다. 와류 형성 유닛(15)이 생크(11)의 내부에 미리 형성될 수 있고, 균형 유닛(151)이 와류 형성 유닛(15)과 함께 생크(11)의 내부에 형성될 수 있다. 그리고 와류 형성 유닛(15)의 한쪽 끝에 니플 유닛(16)이 결합되는 결합 홀이 형성될 수 있다. 니플 유닛(16)은 외부 둘레 면을 따라 형성된 니플 몸체(16a) 및 니플 몸체(16a)의 내부에 형성된 고정 니플(16b)로 이루어질 수 있다. 니플 유닛(16)은 니플 몸체(16a)에 의하여 생크(11)에 결합될 수 있고, 고정 니플(16b)에 의하여 절삭유 공급 호스에 형성된 다양한 크기를 가지는 커넥터가 연결되도록 한다. 그리고 이와 같이 생크(11)가 니플 유닛(16)에 의하여 절삭유 공급 호스와 연결되도록 하는 것에 의하여 절삭유 공급이 안정적으로 그리고 정해진 양으로 공급되도록 한다.
다양한 니플 구조가 본 발명에 따른 공작 공구에 적용될 수 있고, 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 2는 본 발명에 따른 공작 공구의 다른 실시 예를 도시한 것이다.
도 2의 (가) 참조하면, 생크(11)는 어댑터(12)에 비하여 작은 직경을 가지면서 전체적으로 다면체 형상으로 만들어질 수 있다. 그리고 생크(11)의 뒤쪽 면에 형성된 연결 부분(21)에 절삭유 공급 호스가 연결되는 연결 홀(22)이 형성될 수 있다. 도 2의 (나)를 참조하면, 생크(12)의 뒤쪽 면에 형성되는 연결 부분(21)에 다수 개의 주입 홀(211)이 형성될 수 있다. 그리고 연결 부분(21)은 오목한 홈 형상으로 만들어질 수 있다. 도 2의 (다)를 참조하면, 연결 부분(21)에 연결 홀(22)이 형성될 수 있고, 생크(11)는 어댑터(12)에 비하여 작은 직경을 가질 수 있다. 도 2에 도시된 실시 예에서, 생크(11)의 한쪽 끝에 니플 구조가 형성될 수 있고, 니플 구조에 절삭유 공급 호스가 연결될 수 있다. 생크(11)의 내부 및 절삭 몸체(13)의 내부에 절삭유 공급 경로가 배치되거나 절삭유 이송 경로가 형성될 수 있다. 다양한 구조를 가지는 생크(11)의 한쪽 끝에 니플 구조가 형성될 수 있고, 니플 구조가 형성된 생크(11)는 공작 기기의 고정 지그에 결합될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 공작 공구가 적용되는 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 앤드 밀과 같은 공작 공구가 장착 디바이스의 고정 지그(31)에 고정될 수 있다. 생크가 고정 지그(31)에 형성된 체결 홀에 삽입되어 고정되고, 어댑터(12)의 한쪽 면이 고정 지그(31)의 앞쪽 면에 접하면서 공작 공구가 고정 지그(31)에 고정될 수 있다. 장착 디바이스의 아래쪽에 절삭유 공급 유닛(32)이 배치될 수 있고, 절삭유 공급 호스(321)를 통하여 고정 지그(31)로 연결된다. 고정 지그(31)의 뒤쪽에 생크가 형성된 주입 홀이 위치하고, 절삭유 공급 호스(321)는 주입 홀에 연결될 수 있다. 절삭유는 펌프와 같은 공급 수단에 의하여 생크를 통하여 공급되고, 절삭 가공 과정에서 절삭 몸체(13)로 공급될 수 있다.
본 발명에 따른 공작 공구는 다양한 공작 기계에 적용될 수 있고, 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 공작 공구는 절삭유 공급 경로가 공구 내부에 형성되어 절삭유 공급 구조가 간단하다. 본 발명에 따른 공작 공구는 절삭유 공급 경로의 끝 부분이 와류 형성 구조로 이루어져 일정량의 절삭유가 공급되도록 한다. 또한 본 발명에 따른 공작 공구는 생크가 니플에 의하여 생크에 연결되는 것에 의하여 안정된 결합 구조를 형성한다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
10: 공작 공구 11: 생크
12: 어댑터 13: 가공 몸체
14: 가공 팁 15: 와류 형성 유닛
16: 니플 유닛 16a: 니플 몸체
16b: 고정 니플 21: 연결 부분
22: 연결 홀 31: 고정 지그
32: 절삭유 공급 유닛 141: 배출 홀
151: 균형 유닛 161: 체결 입구
171, 172: 절삭유 공급 경로 181, 182: 인서트
211: 주입 홀 321: 절삭유 공급 호스

Claims (2)

  1. 실린더 형상으로 연장되고 내부에 절삭유의 공급 경로가 형성된 생크(shank)(11);
    생크(11)에 연결된 어댑터(12)로부터 연장되면서 나선 홈이 형성된 가공 몸체(13);
    가공 몸체(13)의 내부에 형성된 한 쌍의 절삭유 공급 경로(171, 172);
    외부로부터 공급되는 절삭유를 절삭유 공급 경로(171, 172)로 공급하는 니플 유닛(16);
    니플 유닛(16)에 비하여 큰 내부 직경을 가지면서 연결되는 와류 형성 유닛(15); 및
    와류 형성 유닛(15)의 앞쪽에 연결되는 균형 유닛(151)을 포함하고,
    상기 균형 유닛(15)은 와류 형성 유닛(15)에 비하여 작은 직경을 가지면서 실린더 형상으로 연장된 이후 원뿔 형상으로 마무리가 되어 니플 유닛(16)으로 절삭유가 유입되는 과정에서 진동 또는 소음이 발생되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 내부 경로를 통한 절삭유 공급 구조의 공작 공구.
  2. 청구항 1에 있어서, 생크(11)는 어댑터(12)에 비하여 작은 직경을 가지면서 공급 호스가 연결되면서 다수 개의 주입 홀(211)이 형성된 연결 부분(21)을 포함하는 내부 경로를 통한 절삭유 공급 구조의 공작 공구.
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