KR20220155734A - 원형 절삭 휠 - Google Patents

Abstract

본 발명은 절삭 기계에 장착되어 대상물을 절단 가공하는 절삭 휠이며, 절삭 가공시 자체적으로 진동을 흡수할 수 있도록 하고, 절삭 휠의 회전에 의한 원심력으로 발생하는 떨림현상을 방지하도록 하면서 절삭팁의 내마모성, 내구성을 향상시키고 절삭팁의 파손을 방지되게 하여 절삭 휠의 수명을 늘리며 최대 작업 수량을 증대되게 하는 원형 절삭 휠에 관한 것이다.
이와 같은 목적을 해결하기 위해 본 발명은; 절삭기계에 장착되어 회전력이 전달되는 원판(100)과; 상기 원판(100)의 둘레에 등간격으로 결합되며, 상기 원판(100)에 전달되는 회전력으로 회전작동하면서 가공물을 절삭 가공하는 다수의 절삭 팁(200)과; 상기 다수의 절삭 팁(200)은 각각 임의 경사 각도를 갖는 제1절삭면(210) 및 제2절삭면(220)이 형성되고, 상기 제2절삭면(220)의 깊이를 결정하는 절삭면수치(S)에 의해 상기 제1절삭면(210)과 제2절삭면(220)의 형성 범위가 결정되는 것을 특징으로 한다.

Description

원형 절삭 휠 {Circular cutting wheel}

본 발명은 절삭 기계에 장착되어 대상물을 절단 가공하는 절삭 휠이며, 절삭 가공시 자체적으로 진동을 흡수할 수 있도록 하고, 절삭 휠의 회전에 의한 원심력으로 발생하는 떨림현상을 방지하도록 하면서 절삭팁의 내마모성, 내구성을 향상시키고 절삭팁의 파손을 방지되게 하여 절삭 휠의 수명을 늘리며 최대 작업 수량을 증대되게 하는 원형 절삭 휠에 관한 것이다.

일반적으로, 절삭 휠은 절단기와 같은 다양한 절삭 기계에 장착하여 가공물을 절단 또는 홈파기 등의 가공을 수행하기 위한 것이며, 절삭 휠은 원판 둘레로 다수의 절삭팁이 마련되어 절삭기계의 구동축으로부터 전달되는 회전력을 이용해 회전하면서 가공물을 연속으로 깎아 절삭가공을 수행하도록 한다.

이러한 절삭 휠은 가공물의 종류에 따라 절삭팁의 형상, 재질을 다양하게 적용하는데, 최근에는 절삭팁의 절삭면, 측면의 형상을 절삭에 용이한 형태로 개발하거나, 공업용 다이어몬드 등의 고강도 소재와 합금 분말, 인공 수지 등을 소결하여 재질 특성을 향상시킨 절삭팁을 갖는 절삭 휠을 개발하고 있다.

예를 들어, 종래 국내등록특허공보 제10-0247439호를 살펴보면, 중심축공이 형성된 강제 원판체의 외주면 양측을 따라 다수의 다이아몬드팁을 부착하고 원판체를 열처리하여 제작하는 다이아몬드팁 절삭휠에 있어서, 상기 중심축공과 다이아몬드팁의 중간부위에는 대략 방사상으로 연장되는 주름부를 형성하되, 상기 다이아몬드팁과 주름부 사이에는 주름이 없는 교정부가 형성되도록 하고, 상기 다이아몬드팁에서 반경방향의 내측으로 연장되는 복수개의 보강팁이 구비된 구성이 제시되어 있다.

그러나 종래에는 절삭 휠의 원판 둘레에 구비된 절삭 휠의 원판은 단순히 판체로 이루어지고, 절삭팁은 사각 막대 형태로 매우 단조로운 구조를 갖기 때문에 절삭팁의 단순한 구조에 의해 절삭팁의 모서리 부분이 파손에 취약하고, 절삭 가공시 가공물에 절삭하는 마찰하중이 절삭 휠에 전달되면서 진동이 발생하여 절삭면이 정밀하지 못하고, 절삭 휠이 고속으로 회전 중 원심력에 의한 인장력으로 절삭 휠의 직경이 미세하게 확장될 수 있어 절삭 휠의 떨림이 발생하고 절삭 휠의 내마모성, 내구성이 현저히 떨어지면서 절삭 휠의 수명이 줄고 최대 절삭 작업할 수 있는 가공물의 작업수량이 현저히 줄어드는 문제점이 있었다.

국내등록특허공보 제10-0247439호가 제시되어 있다.

본 발명은 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 다수의 절삭팁을 교차 배치하면서 절삭팁에 임의 각도의 절삭면을 형성시켜 절삭팁의 파손을 방지하도록 하면서 절삭팁의 수명을 증대시키고, 절삭 휠에 전달되는 진동을 흡수하는 완충홈을 마련하여 절삭 가공시 진동을 최대한 줄이도록 히며, 절삭 휠의 고속 회전 중 원심력에 의한 인장력을 줄이도록 하는 텐션홈을 형성하여 절삭 휠의 떨림을 방지하여 절삭 휠의 내마모성, 내구성을 높이면서 최대 절삭 작업할 수 있는 가공물의 작업수량을 늘려 작업성을 확보하도록 하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 해결하기 위해 본 발명은;

절삭기계에 장착되어 회전력이 전달되는 원판과;

상기 원판의 둘레에 등간격으로 결합되며, 상기 원판에 전달되는 회전력으로 회전작동하면서 가공물을 절삭 가공하는 다수의 절삭 팁과;

상기 다수의 절삭 팁은 각각 임의 경사 각도를 갖는 제1절삭면 및 제2절삭면이 형성되고, 상기 제2절삭면의 깊이를 결정하는 절삭면수치에 의해 상기 제1절삭면과 제2절삭면의 형성 범위가 결정되는 것을 특징으로 하는 원형 절삭 휠을 제공한다.

이러한 본 발명에 따르면, 절삭 휠을 이용해 절삭 가공시 진동을 최대한으로 줄일 수 있고, 절삭 휠의 고속 회전 중 원심력에 의한 인장력을 줄여 절삭 휠의 떨림이 방지되고 이에 따라 절삭 휠의 내마모성, 내구성이 높아지면서 절삭 휠의 수명이 증대되고 최대 절삭 작업할 수 있는 가공물의 작업수량일 늘어 작업성이 향상되는 효과가 있다.

도 1 내지 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 원형 절삭 휠의 구성도.

본 발명에 따른 원형 절삭 휠을 첨부된 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.

한편, 실시 예를 설명함에 있어 본 발명이 속하거나 속하지 아니한 기술분야에서 광범위하게 널리 알려져 사용되고 있는 구성요소에 대해서는 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 하며, 이는 불필요한 설명을 생략함과 더불어 이에 따른 본 발명의 요지를 더욱 명확하게 전달하기 위함이다.

이하, 본 발명의 기본 구성으로서, 일 실시 예에 따른 원형 절삭 휠에 대한 각부 구성을 도 1 내지 도 2를 참고로 구체적으로 설명한다. 도 1은 절삭 휠의 사시도 및 요부 확대도, 도 2는 절삭 휠의 측면도 및 요부 확대도이다.

이에 따른 원형 절삭 휠(1)을 개략적으로 살펴보면, 절삭기계에 장착되기 위한 원판(100); 가공물을 절삭 가공하기 위한 다수의 절삭 팁(200);을 포함하여 구성된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 원형 절삭 휠(1)의 세부 구성을 첨부된 도면을 참고로 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 원판(100)은;

절삭기계에 장착되어 회전력이 전달되며, 외주에 구비되는 다수의 절삭 팁(200)을 회전시키기 위한 것이다.

예를 들면, 상기 원판(100)은, 절삭기계의 구동축에 중심 부분이 장착되는 원판체로 제작되며, 상기 원판(100)의 중앙에는 절삭기계에 장착되기 위한 관통 구멍이 해당하는 절삭기계에 대응한 크기 및 형태로 형성되고, 상기 원판(100)은 다양한 두께 및 크기를 갖을 수 있다. 상기 원판(100)은 SKS 51 종류의 합금강을 사용할 수 있다.

이때, 상기 원판(100)은 외주로 다수의 절삭 팁(200)이 부착되면서 상기 절삭 팁(200)이 용이하게 가공물을 절삭하도록 다수의 첨단부가 등간격으로 형성되고, 상기 첨단부의 일면에 다수의 절삭 팁(200)이 부착되어 절삭 휠(1)의 회전 중 상기 다수의 절삭 팁(200)이 연속으로 가공물에 접촉되게 된다. 상기 원판(100)은 기계 구조용 탄소 강재를 사용할 수 있고, 강도를 높이기 위해 열처리, 도금 및 샌드 블라스트 등의 표면처리를 수행할 수 있다.

또한, 상기 원판(100)은, 절삭 팁(200)이 마련되는 외주 부분에서 내향으로 직선형의 절개홈으로 형성된 제1완충부(110);를 더 포함한다.

상기 제1완충부(110)는 원판(100)의 둘레에 등간격으로 하나 이상의 절개홈이 내향으로 형성되어 이루어지며, 상기 제1완충부(110)는 하나 이상의 절개된 홈을 이용해 절삭 휠(1)이 절삭되는 방향으로 전달되는 마찰 하중을 제1완충부(110)의 홈에 의한 공간으로 완충시키는 기능을 한다.

또한, 상기 원판(100)은, 내측으로 연속 굴곡을 갖는 곡선 형태로 관통 형성된 선인 제2완충부(120);를 더 포함한다.

상기 제2완충부(120)는 원판(100)의 내측으로 연속 굴곡을 갖는 곡선 형태의 관통된 선이 하나 이상 등간격 형성되어 이루어지며, 상기 제2완충부(120)는 원판(100)의 외주 방향에 대향하여 연속 굴곡을 갖는 관통 곡선이 마련됨으로 이를 이용해 절삭 휠(1)의 절삭 가공 중 원판(100)의 둘레 부분에서 가공물에 의해 압박되는 하중이 원판(100)의 내향으로 전달되면 이를 완충시키는 기능을 한다.

또한, 상기 원판(100)은, 상기 원판(100)과 동일 중심으로 임의 폭 임의 깊이를 갖는 라운드 홈으로 형성된 텐션부(130);를 더 포함한다.

상기 텐션부(130)는 원판(100)과 동일 중심으로 라운드 형의 홈으로 원판(100)의 일측 또는 양측면 내측에 등간격으로 하나 이상 형성되며, 상기 상기 텐션부(130)는 4mm ~ 7mm의 폭으로 형성되고, 0.3mm ~ 0.6mm의 깊이로 형성되고, 바람직하게 상기 텐션부(130)는 6mm의 폭 및 0.5mm의 깊이로 형성될 수 있다.

한편, 상기 텐션부(130)의 폭이 4mm 이하일 때는 원판(100)의 강도가 높아져 절삭 휠(1)의 고속 회전 중 원심력에 의한 원판(100)의 외주방향으로의 인장력이 발생하여 고속회전 시에 절삭 휠(1)에 떨림이 발생하고, 상기 텐션부(130)의 폭이 7mm 이상일 때는 원판(100)의 강도가 낮아지면서 절삭 휠(1)의 절삭 시 일정 강도를 유지하지 못해 절삭 중 떨림이 발생하거나, 원판(100)이 쉽게 휘어질 수 있는 문제점이 있다.

마찬가지로 상기 텐션부(130)의 깊이가 0.3mm 이하일 때는 절삭 휠(1)의 강도가 높아져 이 역시 절삭 휠(1)의 고속 회전 중 원심력에 의한 원판(100)의 외주방향으로의 인장력이 발생하여 고속회전 시에 절삭 휠(1)에 떨림이 발생하고, 상기 텐션부(130)의 깊이가 0.6mm 이상일 때는 절삭 휠(1)의 단면 폭이 좁아지면서 강도가 낮아져 절삭 중 원판(100)에서 상대적으로 강도가 낮은 텐션부(130)를 기점으로 원판(100)이 파손될 수 있는 문제점이 있다.

그리고, 상기 다수의 절삭 팁(200)은;

상기 원판(100)의 둘레에 등간격으로 결합되며, 상기 원판(100)에 전달되는 회전력으로 회전작동하면서 가공물을 절삭 가공하기 위한 것이다.

예를 들면, 상기 다수의 절삭 팁(200)은, 사각 블록 형태로 상기 원판(100)의 외주에 형성된 첨단 일면에 각각 부착되는데, 상기 절삭 팁(200)은 공업용 다이아몬드의 미세한 분말에 합금 분말, 인공 수지 등과 함께 소결하여 절삭 팁(200)을 제작하며, 다수의 절삭 팁(200)이 원판(100)의 외주에 등간격 결합되면 상기 절삭 팁(200)의 바깥쪽 면이 가공물에 직접 접촉되어 절삭을 수행하는 제1절삭면(210) 및 제2절삭면(220)이 마련되면서 상기 제1절삭면(210)과 제2절삭면(220)의 경계로 가공물의 절삭을 위한 첨단부(230)를 갖게 된다.

또한, 상기 절삭 팁(200)은, 다수의 절삭 팁(200)이 제1절삭면(210)이 순차적으로 교차 배치되는 것을 더 포함한다.

상기 다수의 절삭 팁(200)은 원판(100)의 외주로 제1절삭면(210)의 경사 방향이 순차적으로 교차되도록 상기 다수의 절삭 팁(200)을 배치할 수 있고, 상기 다수의 절삭 팁(200)의 교차 배치를 통해 연속으로 회전하는 다수의 절삭 팁(200)이 가공물에 순차적으로 접촉되는 과정에서 제1절삭면(210) 및 제2절삭면(220)에 의한 첨단부(230)가 가공물에 좌우로 교차 접촉되면서 원할하게 절삭을 수행하는 한편, 상기 제1절삭면(210)의 경사 공간을 통해 절삭 칩의 배출을 원활하게 하고, 경사 형태의 첨단부(230)를 이용한 절삭 구조로 열을 최소화하여 절삭효율을 향상시키게 된다.

한편, 상기 다수의 절삭 팁(200)은, 각각 임의 경사 각도를 갖는 제1절삭면(210) 및 제2절삭면(220)이 형성되고, 상기 제2절삭면(220)의 깊이를 결정하는 절삭면수치(S)에 의해 상기 제1절삭면(210)과 제2절삭면(220)의 형성 범위가 결정되는 것을 더 포함한다.

상기 제1절삭면(210) 및 제2절삭면(220)은, 절삭 팁(200)의 바깥쪽 면으로 서로 대향되는 각도를 갖는 면으로 형성되면서 상기 제1절삭면(210)과 제2절삭면(220) 사이로 첨단부(230)를 형성되게 한다.

상기 절삭면수치(S)는 제2절삭면(220)이 형성되는 깊이의 2개의 변에 대한 값을 수치화한 것이다.

여기서 상기 제1절삭면(210)은, 10°~ 15°각도로 형성된 것을 더 포함한다.

상기 제1절삭면(210)이 10°이하의 각도로 형성되면 첨단부(230)의 각도가 날카롭지 못해 효율적으로 가공물을 절삭하지 못하고, 상기 제1절삭면(210)의 각도가 15°이상이면 첨단부(230)의 각도가 급해 절삭 팁(200)이 빠르게 마모되어 수명이 저하되게 된다.

더불어 상기 제2절삭면(220)은, 20°~ 60°각도로 형성된 것을 더 포함한다.

상기 제2절삭면(220)이 20°이하의 각도로 형성되면 절삭 휠(1)의 절삭 중 밀리는 현상이 발생할 수 있고, 상기 제2절삭면(220)이 60°이상의 각도로 형성되면 이 역시 절삭 휠(1)의 절삭 중 밀리는 현상이 발생할 수 있다.

더불어, 상기 절삭면수치(S)는, 제2절삭면(220)의 형성 깊이를 0.1mm ~ 1mm로 형성한 것을 더 포함한다.

상기 절삭면수치(S)가 0.1mm 이하로 제2절삭면(220)이 형성되면 상기 제2절삭면(220)이 각도에 의한 모서리 부분이 쉽게 떨어져 나가는 파손을 야기할 수 있고, 상기 절삭면수치(S)가 1mm 이상으로 제2절삭면(220)이 형성되면 가공물에 접촉되는 면적이 낮아지면서 원활한 절삭을 수행하지 못한다.

이상 설명한 바와 같이. 본 발명은 특정의 바람직한 실시 예를 예시한 설명과 도면으로 표현하였으나, 여기서 사용하는 용어들은 본 발명을 용이하게 설명하기 위함이며, 이 용어들에 대한 의미 한정이나, 특허청구범위에 기재된 범위를 제한하기 위함이 아니며,

본 발명은 상기한 실시 예에 따른 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경 및 개조, 수정 등이 가능할 수 있음을 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

1; 절삭 휠 100; 원판
110; 제1완충부 120; 제2오나충부
130; 텐션부 200; 절삭 팁
210; 제1절삭면 220; 제2절삭면
230; 첨단부

Claims (5)

1. 절삭기계에 장착되어 회전력이 전달되는 원판(100)과;
   상기 원판(100)의 둘레에 등간격으로 결합되며, 상기 원판(100)에 전달되는 회전력으로 회전작동하면서 가공물을 절삭 가공하는 다수의 절삭 팁(200)과;
   상기 다수의 절삭 팁(200)은 각각 임의 경사 각도를 갖는 제1절삭면(210) 및 제2절삭면(220)이 형성되고, 상기 제2절삭면(220)의 깊이를 결정하는 절삭면수치(S)에 의해 상기 제1절삭면(210)과 제2절삭면(220)의 형성 범위가 결정되는 것을 특징으로 하는 원형 절삭 휠.
2. 제1항에 있어서,
   상기 원판(100)은 절삭 팁(200)이 마련되는 외주 부분에서 내향으로 직선형의 절개홈으로 형성된 제1완충부(110);를 더 포함한 원형 절삭 휠.
3. 제1항에 있어서,
   상기 원판(100)은 내측으로 연속 굴곡을 갖는 곡선 형태로 관통 형성된 선인 제2완충부(120);를 더 포함한 원형 절삭 휠.
4. 제1항에 있어서,
   상기 원판(100)과 동일 중심으로 임의 폭 및 임의 깊이를 갖는 라운드 홈으로 형성된 텐션부(130);를 더 포함한 원형 절삭 휠.
5. 제1항에 있어서,
   상기 절삭 팁(200)은 다수의 절삭 팁(200)이 제1절삭면(210)이 순차적으로 교차 배치되는 것을 더 포함한 원형 절삭 휠.

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