KR20190089727A - 절삭 공구 - Google Patents

Abstract

나선모양으로 만곡된 홈을 구비한 절삭날을 가지는 절삭 공구에 있어서, 쿨런트에 의한 효율적인 냉각 및 효율적인 절삭부스러기의 배출을 가능하게 하는 구성을 제공하는 것을 과제로 해서, 상기 과제를 달성할 수 있는 길이 방향의 측부 외주에서 나선모양으로 만곡된 홈(2)을 구비한 절삭날을 가지는 절삭 공구(1)에 있어서, 내측으로 연장된 쿨런트 통과용 파이프(3)와, 상기 홈(2) 내에 배열된 쿨런트의 분출구멍(4)을, 상기 쿨런트 통과용 파이프(3)로부터 분기한 쿨런트 통과용 파이프(31)를 거쳐 연통하는 것에 의해서 상기 과제를 달성하고 있는 절삭 공구.

Description

절삭 공구{CUTTING TOOL}

본 발명은, 길이 방향의 측부 외주에서 나선모양으로 만곡된 홈을 구비한 절삭날을 가지고, 또한 내측에 쿨런트 통과용 파이프를 구비하고 있는 절삭 공구를 대상으로 하고 있다.

절삭 공구에 있어서는, 드릴 구성에 의한 절삭 공구, 또는 플레인(平) 타입의 밀링커터 구성에 의한 절삭 공구와 같이, 길이 방향의 측부 외주에서 나선모양으로 만곡된 홈을 구비한 절삭날을 가지고 있다.

드릴 구성의 절삭 공구의 경우에는, 선단에 있어서의 절삭날의 회동에 의해서, 피절삭물에 대한 구멍의 형성을 수반하는 절삭을 실현하고 있다.

이것에 대해, 밀링커터 구성의 절삭 공구인 경우에는, 측부 외주에 있어서의 절삭날에 의해서, 피절삭물의 측면에 대한 절삭을 실현하고 있다.

어느 경우에 있어서도, 나선모양으로 만곡된 홈에 있어서는, 피절삭물과의 접동(摺動)에 의해서 발열 상태에 있는 한편, 당해 접동을 수반하는 절삭을 원인으로 해서 절삭부스러기(chips)가 잔류하고 있다.

나선모양으로 만곡된 홈은, 상기 절삭부스러기를 외부로 배출하는 기능을 발휘하고 있지만, 당해 나선모양으로 만곡된 홈에 대한 냉각은, 절삭 공구 내에 구비한 쿨런트 통과용 파이프 내를 유동하고, 또한 외부로 배출되는 쿨런트에 의해서 실현되고 있다.

이와 같은 쿨런트에 의한 냉각 기능에 주목해서, 예를 들면, 특허문헌 1에 있어서는, 쿨런트 공급 통로(20)를 나선모양으로 만곡된 홈과 동일한 비틀린 상태로 형성하고 있다(요약서의 해결 수단의 항 및 단락［0023］).

그런데, 특허문헌 1에 있어서는, 절삭 공구인 드릴의 선단에 있어서, 쿨런트가 분출 구멍(18)으로부터 선단의 절삭날과 피절삭재와의 접촉 부위에 공급되지만, 나선모양으로 만곡된 홈에 있어서는, 쿨런트의 분출을 수반하는 공급은 행해지고 있지 않다.

특허문헌 2에 있어서도, 절삭 공구(50)가 나선모양으로 만곡된 홈을 구비한 절삭날을 냉각하기 위해서 당해 홈을 따르고 있는 쿨런트 통과용 파이프를 채용하고 있다(단락［0009］).

그런데, 특허문헌 2에서는, 쿨런트(냉매)는, 절삭 기능을 가지는 플루트(flute)(77) 및 부싱(64)으로부터 떨어진 위치에서 배출구(68)로부터 외부로 배출되지만(단락［0015］, 도 3, 도 4), 홈 내에 있어서 배출되는 것은 아니다.

이와 같이, 나선모양으로 만곡된 홈을 구비한 절삭날을 가지는 절삭 공구인 경우에는, 당해 절삭날의 냉각 기능 및 절삭부스러기의 배출 기능이 중요함에도 불구하고, 선행기술에 있어서는, 상기 홈 내에 있어서의 쿨런트의 분출에 의해서 상기 각 기능을 충분히 발휘시키는 것에 대해, 거의 주목하고 있지 않다.

그 결과, 상기 홈 내에 있어서의 쿨런트의 분출 구성에 대해서는, 거의 창의적인 궁리가 행해지고 있지 않다.

일본공개특허공보 특개2016－144865호 일본공표특허공보 특표2017－504493호

본 발명은, 길이 방향의 측부 외주에서 나선모양으로 만곡된 홈을 구비한 절삭날을 가지고, 또한 내측에 쿨런트 통과용 파이프를 구비하는 절삭 공구에 있어서, 효율적인 냉각 및 효율적인 절삭부스러기의 배출을 가능하게 하는 절삭 공구의 구성을 제공하는 것을 과제로 하고 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 기본 구성은,

(1) 길이 방향의 측부 외주에서 나선모양으로 만곡된 홈을 구비한 절삭날을 가지는 절삭 공구에 있어서, 당해 홈 내에 쿨런트의 각 분출구멍을 배열한 다음, 회전 중심축 주위에서, 길이 방향을 따라 쿨런트 통과용 파이프를 연장시킴과 동시에, 상기 쿨런트 통과용 파이프와, 상기 각 분출구멍을 상기 쿨런트 통과용 파이프로부터 분기한 각 쿨런트 통과용 파이프에 의해서 연통하고, 분기한 각 쿨런트 통과용 파이프를, 상기 홈으로부터 당해 홈면을 따른 방향임과 동시에, 상기 나선모양의 방향을 따라 일렬로 배열해서 돌출시킴과 동시에, 상기 돌출 방향이, 길이 방향과 비스듬히 교차(斜交)하는 방향이며, 또한 절삭 공구의 회전 방향과는 역방향인 절삭 공구,

(2) 길이 방향의 측부 외주에서 나선모양으로 만곡된 홈을 구비한 절삭날을 가지는 절삭 공구에 있어서, 당해 홈 내에 쿨런트의 각 분출구멍을 배열한 다음, 상기 나선모양의 홈을 따라 쿨런트 통과용 파이프를 연장시킴과 동시에, 상기 쿨런트 통과용 파이프와, 상기 각 분출구멍을 상기 쿨런트 통과용 파이프로부터 분기한 각 쿨런트 통과용 파이프에 의해서 연통하고, 분기한 각 쿨런트 통과용 파이프를, 상기 홈으로부터 당해 홈면을 따른 방향임과 동시에, 상기 나선모양의 방향을 따라 일렬로 배열해서 돌출시킴과 동시에, 상기 돌출 방향이, 길이 방향과 비스듬히 교차하는 방향이며, 또한 절삭 공구의 회전 방향과는 역방향인 절삭 공구,

로 이루어진다.

기본 구성(1), (2)에 입각하고 있는 본 발명에 있어서는, 나선모양으로 만곡된 홈을 따라 배열된 분출구멍으로부터 분출되는 쿨런트에 의해서, 상기 홈을 따라 형성하고 있는 절삭날에 대한 냉각, 나아가서는 당해 홈 내에서 잔류하고 있는 절삭부스러기의 제거를 매우 효율적으로 실현할 수 있다.

이와 같은 효과는, 기본 구성(1), (2)에 관계된 절삭 공구가 드릴 구성을 채용하고, 또한 선단의 절삭날에 의해서 삽입통과 구멍을 형성하는 절삭인 경우, 및 상기 절삭 공구가 밀링커터 구성을 채용하고 있고, 피절삭물의 측부에 대한 절삭인 경우의 어느 쪽에 있어서도, 발휘할 수 있다.

나아가서는, 분기한 각 쿨런트 통과용 파이프를, 상기 홈으로부터 당해 홈면을 따른 방향임과 동시에, 상기 나선모양의 방향을 따라 일렬로 배열해서 돌출시킴과 동시에, 상기 돌출 방향이, 길이 방향과 비스듬히 교차하는 방향이며, 또한 절삭 공구의 회전 방향과는 역방향인 것에 의해서, 효율적인 냉각 및 효율적인 절삭 부분의 배제를 현저하게 조장할 수 있다.

도 1은 실시예 1의 구성을 나타내고 있으며, 도 1a, 도 1b는, 기본 구성(1)에 있어서 돌출 위치가 홈의 가장 깊은 부위인 경우의 측면도 및 길이 방향과 직교하는 방향을 따른 단면도를 각각 나타내고, 도 1c, 도 1d는, 기본 구성(2)에 있어서 돌출 위치가 홈의 만곡되어 있는 한쪽 측단부 근방의 부위인 측면도 및 길이 방향과 직교하는 방향을 따른 단면도를 각각 나타낸다.
도 2는 절삭 공구의 길이 방향 선단에 있어서 절삭날을 형성하고 있는 실시예 2의 구성을 나타내고 있으며, 도 2a는, 선단부에 있어서의 길이 방향을 따른 측면도를 나타내고(또한, 선단부의 가는 선 화살표는, 쿨런트의 유동 방향을 나타낸다.), 도 2b는, 길이 방향과 직교하는 방향을 따른 정면도를 나타낸다(또한, 선단부의 가는 선 화살표는, 쿨런트의 유동 방향을 나타낸다.).
도 3은 기본 구성(1)의 구성을 나타내는 사시도이다(또한, 굵은 실선은, 회전 중심축을 따라 연장된 쿨런트 통과용 파이프의 존재 위치를 나타내고 있고, 점선은, 상기 연장에 관계된 쿨런트 통과용 파이프로부터 분기한 각 쿨런트 통과용 파이프를 나타낸다).
도 4는 기본 구성(2)의 구성을 나타내는 사시도이다(또한, 굵은 실선은, 나선모양으로 만곡된 홈의 방향을 따라 연장된 쿨런트 통과용 파이프의 존재 위치를 나타내고 있고, 점선은, 상기 연장에 관계된 쿨런트 통과용 파이프가 분기한 각 쿨런트 통과용 파이프를 나타낸다).

절삭 공구(1) 내를 통과하는 쿨런트는, 공구 홀더(도시하지 않음)에 의해서 공급되고 있다.

이와 같은 공급에 입각한 다음, 기본 구성(1), (2)는, 각각, 도 3, 도 4에 나타내는 바와 같이, 나선모양으로 만곡된 홈(2)을 따라 배열된 분출구멍(4)을 거쳐 쿨런트는, 상기 홈(2) 내에서 분출하는 것에 의해서, 상기 효과를 발휘하고 있다.

기본 구성(1)에 있어서는, 상기 배열을 실현하기 위해서, 도 3에 나타내는 바와 같이, 회전 중심축 주위에서, 길이 방향을 따라 쿨런트 통과용 파이프(3)를 연장시킴과 동시에, 상기 쿨런트 통과용 파이프(3)와 각 분출구멍(4)을 상기 쿨런트 통과용 파이프(3)로부터 분기한 쿨런트 통과용 파이프(31)에 의해서 연통하고 있다.

이것에 대해, 기본 구성(2)에 있어서는, 상기 배열을 실현하기 위해서, 도 4에 나타내는 바와 같이, 상기 나선모양으로 만곡된 홈(2)을 따라 쿨런트 통과용 파이프(3)를 연장시킴과 동시에, 상기 쿨런트 통과용 파이프(3)와 상기 각 분출구멍(4)을, 상기 연장된 쿨런트 통과용 파이프(3)로부터 분기한 쿨런트 통과용 파이프(31)에 의해서 연통하고 있다.

기본 구성(1)은, 대부분의 절삭 공구(1)의 경우와 마찬가지로, 회전 중심축 근방에 쿨런트 통과용 파이프(3)를 연장시키고 있고, 구성이 심플한 점에 특징을 가지고 있다.

기본 구성(2)에 있어서는, 나선모양으로 만곡된 홈(2)을 따라 쿨런트 통과용 파이프(3)를 연장시키는 점에 있어서, 기본 구성(1)에 비해 설계상 반드시 심플한 것은 아니지만, 연장된 쿨런트 통과용 파이프(3)가 절삭날 근방인 것을 원인으로 하는 냉각 효과의 점에서, 기본 구성(1)보다도 우수하다.

이와 같이, 기본 구성(1), (2)는, 각각 일장 일단을 가지지만, 어느 구성에 있어서도, 분기한 쿨런트 통과용 파이프(31)의 선단에 나선모양으로 만곡된 홈(2)을 따라 배열하고 있는 분출구멍(4)이 형성되어 있는 것에 변함은 없다.

또한, 도 3 및 도 4는, 기본 구성(1) 및 (2)를 각각, 1개의 절삭 공구(1)에 단독으로 채용하고 있는 상태를 나타내지만, 기본 구성(1) 및 (2)는, 1개의 절삭 공구(1) 내에 병존한 상태로 채용할 수도 있다.

기본 구성(1) 및 기본 구성(2)은, 분기한 각 쿨런트 통과용 파이프(31)를, 상기 홈(2)으로부터 당해 홈(2)의 면을 따른 방향임과 동시에, 상기 나선모양의 방향을 따라 일렬로 배열해서 돌출시키고 있는 것을 요건으로 하고 있다.

분기한 쿨런트 통과용 파이프(31)가 돌출되는 부위에 있어서는, 홈(2)을 형성하는 면이 평탄한 경우와 만곡되어 있는 경우의 쌍방이 존재한다.

따라서, 상기 홈(2)의 면을 따른 돌출이란, 홈(2)의 면이 평탄한 경우에는 직선모양의 돌출 상태이며, 홈(2)의 면이 만곡되어 있는 경우에는, 만곡된 상태의 돌출 상태인 것을 의미하고 있다.

이와 같은 기본 구성(1) 및 기본 구성(2)에 있어서는, 쿨런트가 상기 홈(2)의 면을 따라 유동하는 것에 의해서, 홈(2) 내에 있어서의 효율적인 냉각 및 효율적인 절삭분의 배제를 더욱 조장할 수 있다.

기본 구성(1) 및 기본 구성(2)에 있어서는, 상기 돌출 방향이, 길이 방향과 비스듬히 교차하는 방향이며, 또한 절삭 공구(1)의 회전 방향과는 역방향인 것을 필요 불가결한 요건으로서 채용하는 것에 의해서, 쿨런트는, 홈(2)에 있어서의 만곡된 양단 중, 현실적으로 절삭에 기여하고 있는 절삭날의 단부, 및 피절삭재와의 접촉 부위에 공급되어, 상기 효율적인 냉각 및 효율적인 절삭분의 배제를 현저하게 조장할 수 있다.

이하, 실시예에 따라서 설명한다.

[실시예 1]

실시예 1은, 도 1a, 도 1b에 나타내는 바와 같이, 상기 돌출 위치가, 상기 홈(2)에 있어서의 가장 깊은 부위인 바와 같은 설계를 채용하는 것, 및 도 1c, 도 1d와 같이, 상기 돌출 위치가, 홈(2)의 만곡되어 있는 한쪽 측단부 근방의 부위이고, 당해 돌출 방향은 회전 중심축 측을 향하는 설계를 채용하는 것을 특징으로 하고 있다.

이와 같은 특징에 근거하는 상기 각 위치는, 평탄한 홈(2)의 면을 형성하고 있는 경우가 많기 때문에, 심플한 설계를 실현할 수 있다(또한, 도 1b는, 길이 방향으로 연장된 쿨런트 통과용 파이프(3)의 단면도에 있어서의 위치로부터도 명확한 바와 같이, 기본 구성(1)에 입각하고 있고, 도 1d는, 길이 방향으로 연장된 쿨런트 통과용 파이프(3)의 단면도에 있어서의 위치로부터도 명확한 바와 같이, 기본 구성(2)에 입각하고 있다).

뿐만 아니라, 상기 각 설계의 경우에는, 분출구멍(4)을 규칙적으로 배열하는 것에 의해서, 기본 구성(1) 및 기본 구성(2)에 있어서의 효율적인 냉각 및 효율적인 절삭분의 배제의 조장을 확실히 실현할 수 있다.

[실시예 2]

실시예 2는, 도 2a, 도 2b에 나타내는 바와 같이, 드릴 구성에 의한 절삭 공구(1)의 길이 방향 선단에 있어서, 당해 선단면으로부터 융기하고 있는 양측면(61, 62)에 의해서 형성되는 절삭날(6)을 마련하고, 당해 양측면(61, 62) 중, 회전 방향측의 측면(61)에서, 상기 연장에 관계된 쿨런트 통과용 파이프(3) 또는 당해 파이프(3)로부터 분기한 쿨런트 통과용 파이프(31)를, 상기 측면(61)으로부터 당해 측면(61)의 방향을 따라 돌출시키고 있는 것을 특징으로 하고 있다(또한, 도 2a, 도 2b는, 분기한 쿨런트 통과용 파이프(31)를 돌출시킨 경우를 나타낸다).

상기 특징점에 기초하는 실시예 2에 있어서는, 쿨런트는, 드릴 구성에 의한 절삭 공구(1)의 길이 방향 선단에 있어서 융기하고 있는 회전측의 면을 따라 유동하고, 또한 절삭날(6)과 피절삭재와의 접촉 부위에 공급되어, 효율적인 냉각 효과 및 효율적인 절삭분의 배제에 이바지할 수 있다.

[산업상의 이용 가능성]

이와 같이, 본 발명은, 나선모양으로 만곡된 홈을 구비한 절삭날에 대해, 쿨런트에 의한 효율적인 냉각 및 효율적인 절삭분의 배제를 실현할 수 있고, 드릴에 의한 삽입통과 구멍의 형성을 수반하는 절삭 및 밀링커터에 의한 측면에 있어서의 절삭에 있어서 광범위한 이용을 실현할 수 있다.

1: 절삭 공구
2: 홈
21: 회전 방향에 면해 있는 홈의 단부
22: 회전 방향과는 반대측에 면해 있는 홈의 단부
3: 길이 방향으로 연장된 쿨런트 통과용 파이프
31: 분기한 쿨런트 통과용 파이프
4: 분출구멍
5: 쿨런트
6: 길이 방향 선단측에 있어서의 절삭날
61: 선단면으로부터 융기하고 있는 양측면 중, 회전 방향측의 측면
62: 선단면으로부터 융기하고 있는 양측면 중, 회전 방향측과는 반대측 측면

Claims (5)

1. 길이 방향의 측부 외주에서 나선모양으로 만곡된 홈을 구비한 절삭날을 가지는 절삭 공구에 있어서, 당해 홈 내에 쿨런트의 각 분출구멍을 배열한 다음, 회전 중심축 주위에서, 길이 방향을 따라 쿨런트 통과용 파이프를 연장시킴과 동시에, 상기 쿨런트 통과용 파이프와, 상기 각 분출구멍을 상기 쿨런트 통과용 파이프로부터 분기한 각 쿨런트 통과용 파이프에 의해서 연통하고, 분기한 각 쿨런트 통과용 파이프를, 상기 홈으로부터 당해 홈면을 따른 방향임과 동시에, 상기 나선모양의 방향을 따라 일렬로 배열해서 돌출시킴과 동시에, 상기 돌출 방향이, 길이 방향과 비스듬히 교차하는 방향이며, 또한 절삭 공구의 회전 방향과는 역방향인, 절삭 공구.
2. 길이 방향의 측부 외주에서 나선모양으로 만곡된 홈을 구비한 절삭날을 가지는 절삭 공구에 있어서, 당해 홈 내에 쿨런트의 각 분출구멍을 배열한 다음, 상기 나선모양의 홈을 따라 쿨런트 통과용 파이프를 연장시킴과 동시에, 상기 쿨런트 통과용 파이프와, 상기 각 분출구멍을 상기 쿨런트 통과용 파이프로부터 분기한 각 쿨런트 통과용 파이프에 의해서 연통하고, 분기한 각 쿨런트 통과용 파이프를, 상기 홈으로부터 당해 홈면을 따른 방향임과 동시에, 상기 나선모양의 방향을 따라 일렬로 배열해서 돌출시킴과 동시에, 상기 돌출 방향이, 길이 방향과 비스듬히 교차하는 방향이며, 또한 절삭 공구의 회전 방향과는 역방향인, 절삭 공구.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 돌출 위치가, 상기 홈에 있어서의 가장 깊은 부위인 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 돌출 위치가, 홈의 만곡되어 있는 한쪽 측단부 근방의 부위이며, 당해 돌출 방향은 회전 중심축측으로 향해 있는 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   드릴 구성에 의한 절삭 공구의 길이 방향 선단에 있어서, 당해 선단면으로부터 융기하고 있는 양측면에 의해서 형성되는 절삭날을 마련하고, 당해 양측면 중, 회전 방향측의 측면에서, 상기 연장에 관계된 쿨런트 통과용 파이프 또는 당해 파이프로부터 분기한 쿨런트 통과용 파이프를, 상기 측면으로부터 당해 측면의 방향을 따라 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 공구.

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