KR20230143731A - 금형 가공용 엔드밀 홀더 - Google Patents

Abstract

금형 가공용 엔드밀 홀더가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 금형 가공용 엔드밀 홀더는 엔드밀이 관통 삽입되는 헤드부, 상기 헤드부의 후단이 끼워지고, 중앙에 길이방향으로 관통된 장착홀이 형성되는 제1바디, 상기 제1바디의 장착홀에 내장되고, 상기 헤드부를 관통한 상기 엔드밀이 고정되는 스토퍼캡과, 상기 스토퍼캡이 장착되는 스토퍼축을 포함하는 스토퍼부재, 상기 제1바디의 외측에 구성되고, 상기 제1바디가 내부로 삽입되며, 상기 스토퍼축의 후단이 끼워지는 제2바디, 및 상기 제1바디와 제2바디 사이에 구성되어 상기 제1바디와 제2바디의 길이방향을 기준으로 상기 제1바디와 제2바디 사이의 일정간극을 유지시키며, 상기 제2바디에 대하여 제1바디의 길이방향의 병진운동을 유도하는 복수개의 탄성부재를 포함한다.

Description

금형 가공용 엔드밀 홀더{END MILL HOLDER FOR MOLD PROCESSING}

본 발명은 금형 가공용 엔드밀 홀더에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가공 정밀도를 향상시킬 수 있는 금형 가공용 엔드밀 홀더에 관한 것이다.

통상 산업분야의 각종 금속물들에 대한 절삭가공, 예를 들어, 선반, 밀링 시에는 가공의 특성에 따라 크고 작은 불규칙한 버(burr)가 필연적으로 발생될 수밖에 없다.

상기 버는 후가공으로 진행되는 도금 등의 표면처리가 올바르게 되지 않고, 다른 부품과의 조립이 제대로 이루어지지 않게 되면서 제품의 표면에 흠집도 낼 수 있으며, 작업자가 상처를 입게 되는 등 안전상의 문제도 일어날 수 있어 불량품을 판단하는 기준이 되기도 한다.

이러한 버는 상기한 바와 같은 이유로 디버링 작업을 통해 깔끔히 제거하는 것이 바람직한 것으로 되어 있다.

종래 기술에 따른 디버링 작업은 작업자가 필요한 엔드밀이 꽂히는 엔드밀 홀더를 잡고 버를 직접 제거하는 수작업에 의한 방법이 일반적이다.

상기한 수작업의 경우에는 인력투입에 따른 인건비의 손실이 클 뿐만 아니라, 작업능률과 생산성향상 및 일정한 품질유지에도 상당한 문제점이 있다.

더불어, 종래 기술에 따른 엔드밀 홀더는 상기 엔드밀이 꽂히는 부분이 작업자가 잡는 바디로부터 사방으로 유격이 발생하여 미세한 진동이 발생하고, 이러한 진동에 의해 작업 밸런스가 틀어지는 문제점도 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 복수개의 볼부재를 통해 엔드밀의 가공 정밀도와 치수 정확도를 확보할 수 있는 금형 가공용 엔드밀 홀더를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 실시 에는 복수개의 탄성부재를 적용하여 금형 가공의 수사상을 무사상으로 전환할 수 있는 금형 가공용 엔드밀 홀더를 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 엔드밀이 관통 삽입되는 헤드부, 상기 헤드부의 후단이 끼워지고, 중앙에 길이방향으로 관통된 장착홀이 형성되는 제1바디, 상기 제1바디의 장착홀에 내장되고, 상기 헤드부를 관통한 상기 엔드밀이 고정되는 스토퍼캡과, 상기 스토퍼캡이 장착되는 스토퍼축을 포함하는 스토퍼부재, 상기 제1바디의 외측에 구성되고, 상기 제1바디가 내부로 삽입되며, 상기 스토퍼축의 후단이 끼워지는 제2바디, 및 상기 제1바디와 제2바디 사이에 구성되어 상기 제1바디와 제2바디의 길이방향을 기준으로 상기 제1바디와 제2바디 사이의 일정간극을 유지시키며, 상기 제2바디에 대하여 제1바디의 길이방향의 병진운동을 유도하는 복수개의 탄성부재를 포함하는 금형 가공용 엔드밀 홀더를 제공할 수 있다.

또한, 상기 장착홀은 상기 헤드부가 장착되는 선단으로부터 후단으로 갈수록 직경이 점차 작아지는 테이퍼 형상으로 이루어지는 전방 장착홀, 및 상기 전방 장착홀과 연결된 단차면을 통해 상기 전방 장착홀보다 직경이 크게 형성되고, 상기 단차면을 통해 상기 스토퍼캡이 걸리도록 구성되는 후방 장착홀을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1바디와 제2바디 사이에는 둘레를 따라 일정간격으로 배치된 복수개의 구형의 볼부재가 장착되어 상기 제1바디와 제2바디를 상호 연결할 수 있다.

또한, 상기 볼부재는 상기 제1바디와 제2바디 사이의 길이방향을 따라 형성된 슬롯홈을 통해 이동 가능하게 장착되어 상기 제2바디에 대하여 제1바디의 길이방향의 병진운동을 유도할 수 있다.

또한, 상기 슬롯홈에 대응하는 제2바디의 외면을 감싸는 커버를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 복수개의 탄성부재는 상기 스토퍼축의 후단과 제2바디와의 사이에 장착되는 제1탄성부재를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1탄성부재는 인장 스프링을 포함할 수 있다.

또한, 선단이 상기 스토퍼캡의 선단부 외측에 장착되어 상기 스토퍼캡의 외면을 감싸면서 장착되고, 후단이 상기 제1바디의 장착홀의 후단에 장착되는 제2탄성부재를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2탄성부재는 상기 엔드밀의 가압에 의해 압축되는 압축 스프링을 포함할 수 있다.

또한, 상기 복수개의 탄성부재는 선단이 상기 스토퍼캡의 후단부에 장착되어 상기 스토퍼축의 외면을 감싸고, 후단이 상기 제2바디에 장착되는 제3탄성부재를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제3탄성부재는 상기 엔드밀의 가압에 의해 압축되는 압축 스프링을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 금형 가공용 엔드밀 홀더는 복수개의 볼부재를 통해 엔드밀의 치수 정확도를 확보할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시 에에 따른 금형 가공용 엔드밀 홀더는 제1 내지 제3탄성부재를 통해 금형 가공의 수사상을 무사상으로 전환할 수 있는 효과도 있다.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 금형 가공용 엔드밀 홀더의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 금형 가공용 엔드밀 홀더의 부분 절개도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 금형 가공용 엔드밀 홀더의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 금형 가공용 엔드밀 홀더의 작용을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 적용하여 설명한다.

또한, 하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 금형 가공용 엔드밀 홀더의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 금형 가공용 엔드밀 홀더의 부분 절개도이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 금형 가공용 엔드밀 홀더의 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 금형 가공용 엔드밀 홀더(10)는 금형을 가공하기 위한 엔드밀(1)을 장착하기 위해 적용되며, 후단이 5축의 머시닝센터(MCT)에 장착된다.

본 발명의 실시 예는, 도 1을 기준으로, 상기 머시닝센터 측을 후방 및 후단으로 정의하고, 엔드밀(1)이 장착되는 부분을 전방 및 전단으로 정의하기로 한다.

상기한 기준방향은 도 1을 기준으로 정의한 방향으로, 엔드밀 홀더(10)의 장착방향에 따라 달라질 수 있다.

상기 엔드밀 홀더(10)는 머시닝센터에 연결된 상태로, 전방에 엔드밀(1)이 장착되어 금형을 가공, 예들 들어, 황삭, 중삭, 및 정삭 가공할 수 있다.

이를 위해, 본 발명의 실시 예에 따른 엔드밀 홀더(10)는 헤드부(13), 제1바디(15), 스토퍼 부재(20), 제2바디(30), 및 탄성부재(71, 73, 75)를 포함할 수 있다.

도 2와 도 3을 참조하면, 상기 헤드부(13)에는 엔드밀(1)이 관통 삽입된다.

이러한 헤드부(13)는 콜렛(collet) 타입일 수 있다. 상기 헤드부(13)는 필요한 엔드밀(1)에 대응하여 교체하여 사용할 수 있다.

그리고 상기 헤드부(13)의 후단에는 제1바디(15)가 구성된다.

상기 제1바디(15)에는 선단에 상기 헤드부(13)가 끼워지고 중앙에 길이방향으로 관통된 장착홀(17a, 17b)이 형성된다.

이때, 상기 장착홀은 상기 헤드부(13)가 장착되는 선단으로부터 후단으로 갈수록 직경이 점차 작아지는 테이퍼 형상으로 이루어지는 전방 장착홀(17a)을 포함한다.

그리고, 상기 장착홀은 상기 전방 장착홀(17a)과 연결된 단차면(19)을 통해 일체로 형성된 후방 장착홀(17b)을 포함한다.

상기 후방 장착홀(17b)은 상기 단차면(19)을 통해 상기 전방 장착홀(17a)보다 직경이 크게 형성된다.

또한, 상기 후방 장착홀(17b)에는 상기 단차면(19)을 통해 뒤에서 더욱 설명될 스토퍼 부재(20)의 스토퍼캡(21)이 걸리도록 구성된다.

이러한 제1바디(15)의 후방 장착홀(17b)에는 스토퍼 부재(20)가 내장된다.

상기 스토퍼 부재(20)는 스토퍼캡(21)과 스토퍼축(23)으로 구성된다.

상기 스토퍼캡(21)에는 상기 헤드부(13)를 관통한 상기 엔드밀(1)이 고정된다.

상기 스토퍼캡(21)의 후방에는 스토퍼축(23)이 배치된다.

상기 스토퍼캡(21)과 스토퍼축(23)은 상호 연결되어 함께 작동한다.

상기 스토퍼축(23)은 선단에 스토퍼캡(21)이 끼워지고, 후단이 제2바디(30)에 장착된다.

그리고, 상기 제2바디(30)는 상기 제1바디(15)의 외측에 구성되어 상기 제1바디(15)가 내부로 삽입된다.

상기 제2바디(30)에는 상기 스토퍼축(23)의 후단이 끼워진다.

이때, 상기 제1바디(15)와 제2바디(30) 사이에는 복수개의 볼부재(31)가 장착된다.

상기 볼부재(31)는 상기 제1바디(15)와 제2바디(30) 사이의 둘레를 따라 일정간격으로 배치될 수 있다.

예를 들어, 상기 볼부재(31)는 상기 제1바디(15)와 제2바디(30) 사이에서 120ㅀ 간격으로 배치될 수 있다.

상기 볼부재(31)는 상기 제1바디(15)와 제2바디(30) 사이의 길이방향을 따라 형성된 슬롯홈(33)을 통해 이동 가능하게 장착되어 상기 제1바디(15)와 제2바디(30)를 연결한다.

이러한 볼부재(31)는 상기 슬롯홈(33) 내에서 이동하면서 상기 제2바디(30)에 대하여 제1바디(15)의 길이방향의 병진운동을 유도한다.

즉, 상기 볼부재(31)는 상기 제1바디(15)와 제2바디(30)의 토크 동력을 동시에 전달하여 함께 작동할 수 있도록 한다.

그리고 상기 슬롯홈(33)에 대응하는 제2바디(30)의 외면에는 커버(40)가 구성된다.

상기한 제1바디(15)와 제2바디(30) 사이에는 오일이 충진되고, 상기 오일의 유막에 의해 상기 제1바디(15)가 제2바디(30)에 대하여 작동할 수 있다.

이때, 상기 오일은 상기 커버(40)에 구성되는 패킹부재(50)에 의해 상기 제1바디(15)와 제2바디(30) 사이에 주입할 수 있다.

상기 패킹부재(50)는 상기 볼부재(31)에 대응하는 위치에 구성되는 것이 바람직하다.

즉, 패킹부재(50)는 상기 커버(40)의 둘레를 따라 120ㅀ 간격으로 상기 볼부재(31)와 함께 구성될 수 있다.

이러한 제1바디(15)와 제2바디(30)는 스냅링(60)을 통해 체결될 수 있다.

그리고 상기 제1바디(15)와 제2바디(30) 사이에는 복수개의 탄성부재가 구성된다.

상기 탄성부재들은 상기 제1바디(15)와 제2바디(30)의 길이방향을 기준으로 상기 제1바디(15)와 제2바디(30) 사이의 일정 간극(G)을 유지시킨다.

이때, 상기 일정 간극(G)은 최대 6mm로 설정될 수 있다.

즉, 상기 제2바디(30)에 대하여 제1바디(15)가 최대 6mm만큼 이동할 수 있도록 설계된다.

상기한 일정 간극(G)은 최대 6mm로 설정되는 것을 예로 들어 설정하였지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 설계 변경하여 적용할 수 있다.

상기 탄성부재들은 상기 제2바디(30)에 대하여 제1바디(15)의 길이방향의 병진운동을 유도할 수 있다.

상기 탄성부재들은 엔드밀(1)의 삽입 시, 부하를 조절할 수 있다.

이러한 탄성부재들은 제1 내지 제3탄성부재(71, 73, 75)를 포함한다.

상기 제1탄성부재(71)는 상기 스토퍼축(23)의 후단과 제2바디(30)와의 사이에 장착된다.

예를 들어, 상기 제1탄성부재(71)는 인장 스프링을 포함할 수 있다.

이러한 제1탄성부재(71)는 상기 제1바디(15)의 복원 및 위치를 결정해주는 역할을 한다.

그리고 상기 제2탄성부재(73)는 선단이 상기 스토퍼캡(21)의 선단부 외측에 장착되어 상기 스토퍼캡(21)의 외면을 감싸면서 장착되고, 후단이 상기 제1바디(15)의 장착홀의 후단에 장착된다.

예를 들어, 상기 제2탄성부재(73)는 상기 엔드밀(1)의 가압에 의해 압축되는 압축 스프링을 포함할 수 있다.

그리고 상기 제3탄성부재(75)는 선단이 상기 스토퍼캡(21)의 후단부에 장착되어 상기 스토퍼축(23)의 외면을 감싸고, 후단이 상기 제2바디(30)에 장착된다.

예를 들어, 상기 제3탄성부재(75)는 상기 엔드밀(1)의 가압에 의해 압축되는 압축 스프링을 포함할 수 있다.

이러한 제2탄성부재(73)와 제3탄성부재(75)는 상기 엔드밀(1)의 장착 시, 압축력을 완화시켜주는 역할을 한다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 금형 가공용 엔드밀 홀더의 작용을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 금형 가공용 엔드밀 홀더의 작용을 설명하기 위한 도면이다.

우선, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 가공용 엔드밀 홀더(10)는 상기 제2탄성부재(73)와 제3탄성부재(75)에 의해 상기 제1바디(15)와 제2바디(30)가 길이방향을 기준으로 일정 간극(G)을 유지한다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에서 상기 헤드부(13)에 상기 엔드밀(1)을 삽입할 때, 상기 제1바디(15)는 상기 제2바디(30)의 내측으로 일정 간극(G)만큼 삽입된다.

이때, 상기 볼부재(31), 그리고 상기 제2탄성부재(73)와 제3탄성부재(75)에 의해 상기 제1바디(15)는 상기 제2바디(30)에 대하여 병진 운동하게 된다.

따라서 본 발명의 실시 예에 따른 금형 가공용 엔드밀 홀더(10)는 복수개의 볼부재(31)를 통해 엔드밀(1)의 치수 정확도를 확보할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 에에 따른 금형 가공용 엔드밀 홀더(10)는 제1 내지 제3탄성부재(71, 73, 75)를 통해 금형 가공의 수사상을 무사상으로 전환할 수 있다.

이러한 금형 가공용 엔드밀 홀더(10)는 상기 제1 내지 제3탄성부재(71, 73, 75)의 스프링 상수의 설계변경을 통해 상기 엔드밀(1)의 가압력을 조절할 수 있다.

더불어, 상기 금형 가공용 엔드밀 홀더(10)는 상기 제1 내지 제3탄성부재(71, 73, 75)에 의해 가공력을 일정하게 유지할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1: 엔드밀
10: 엔드밀 홀더
13: 헤드부
15: 제1바디
17a: 전방 장착홀
17b: 후방 장착홀
19: 단차면
20: 스토퍼부재
21: 스토퍼캡
23: 스토퍼축
30: 제2바디
31: 볼부재
33: 슬롯홈
40: 커버
50: 패킹부재
60: 스냅링
71: 제1탄성부재
73: 제2탄성부재
75: 제3탄성부재

Claims (11)

1. 엔드밀이 전방에서 관통 삽입되는 헤드부;
   상기 헤드부의 후단이 끼워지고, 중앙에 길이방향으로 관통된 장착홀이 형성되는 제1바디;
   상기 제1바디의 장착홀에 내장되고, 상기 헤드부를 관통한 상기 엔드밀이 고정되는 스토퍼캡과, 상기 스토퍼캡이 장착되는 스토퍼축을 포함하는 스토퍼부재;
   상기 제1바디의 외측에 구성되어 상기 제1바디가 내부로 삽입되며, 상기 스토퍼축의 후단이 끼워지는 제2바디; 및
   상기 제1바디와 제2바디 사이에 구성되고, 상기 제1바디와 제2바디의 길이방향을 기준으로 상기 제1바디와 제2바디 사이의 일정간극을 유지시키며, 상기 제2바디에 대하여 제1바디의 길이방향의 병진운동을 유도하는 적어도 하나의 탄성부재;
   를 포함하는 금형 가공용 엔드밀 홀더.
2. 제1항에 있어서,
   상기 장착홀은
   상기 헤드부가 장착되는 선단으로부터 후단으로 갈수록 직경이 점차 작아지는 테이퍼 형상으로 이루어지는 전방 장착홀; 및
   상기 전방 장착홀과 연결된 단차면을 통해 상기 전방 장착홀보다 직경이 크게 형성되고, 상기 단차면을 통해 상기 스토퍼캡이 걸리도록 구성되는 후방 장착홀;
   을 포함하는 금형 가공용 엔드밀 홀더.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1바디와 제2바디 사이에는 둘레를 따라 일정간격으로 배치된 적어도 하나의 볼부재가 장착되어 상기 제1바디와 제2바디를 상호 연결하는 금형 가공용 엔드밀 홀더.
4. 제3항에 있어서,
   상기 볼부재는
   상기 제1바디와 제2바디 사이의 길이방향을 따라 형성된 슬롯홈을 통해 이동 가능하게 장착되어 상기 제2바디에 대하여 제1바디의 길이방향의 병진운동을 유도하는 금형 가공용 엔드밀 홀더.
5. 제4항에 있어서,
   상기 슬롯홈에 대응하는 제2바디의 외면을 감싸는 커버를 더 포함하는 금형 가공용 엔드밀 홀더.
6. 제1항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 탄성부재는
   상기 스토퍼축의 후단과 제2바디와의 사이에 장착되는 제1탄성부재;
   를 포함하는 금형 가공용 엔드밀 홀더.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1탄성부재는
   인장 스프링을 포함하는 금형 가공용 엔드밀 홀더.
8. 제1항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 탄성부재는
   선단이 상기 스토퍼캡의 선단부 외측에 장착되어 상기 스토퍼캡의 외면을 감싸면서 장착되고, 후단이 상기 제1바디의 장착홀의 후단에 장착되는 제2탄성부재;
   를 포함하는 금형 가공용 엔드밀 홀더.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제2탄성부재는
   상기 엔드밀의 가압에 의해 압축되는 압축 스프링을 포함하는 금형 가공용 엔드밀 홀더.
10. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 탄성부재는
    선단이 상기 스토퍼캡의 후단부에 장착되어 상기 스토퍼축의 외면을 감싸고, 후단이 상기 제2바디에 장착되는 제3탄성부재;
    를 포함하는 금형 가공용 엔드밀 홀더.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제3탄성부재는
    상기 엔드밀의 가압에 의해 압축되는 압축 스프링을 포함하는 금형 가공용 엔드밀 홀더.

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