KR20240020860A - 가공홀의 손상 방지구조를 갖는 디버링툴 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가공홀의 손상 방지구조를 갖는 디버링툴에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 절삭 가공물에 형성된 가공홀에 길이방향으로 진입하여 가공홀의 입구측이나, 출구측, 또는 이들 양자에 형성된 버를 절삭하여 제거함에 있어, 가공홀 내경면과 구면접촉을 통해 가공홀의 내경면의 손상을 억제하는 가공홀의 손상 방지구조를 갖는 디버링툴에 관한 것이다.

Description

가공홀의 손상 방지구조를 갖는 디버링툴{Deburring tool with damage prevention structure of grinding hole}

본 발명은 가공홀의 손상 방지구조를 갖는 디버링툴에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 절삭 가공물에 형성된 가공홀에 길이방향으로 진입하여 가공홀의 입구측이나, 출구측, 또는 이들 양자에 형성된 버를 절삭하여 제거함에 있어, 가공홀 내경면과 구면접촉을 통해 가공홀의 내경면의 손상을 억제하는 가공홀의 손상 방지구조를 갖는 디버링툴에 관한 것이다.

일반적으로 버(Burr)는 금속체를 가공하면서 깨끗하게 가공되지 않고 남아있는 날카로운 잔재를 일컫는다.

상기 버(burr)는 절삭가공 시 생기는 불필요한 부분으로서 제품의 수명을 단축시키고 버로 인해 부품의 결합이 원활하지 못하여 조립 공정시 허용공차를 벗어날 수 있다.

또한 조립 후 접촉면의 손상을 가져와서 문제를 일으킬 수 있는 여지를 남기게 되고, 그 밖에도 작업자에게 상해를 입힐 수 있으며, 추가적인 디버링 공정과 모서리의 마무리는 제품의 원가에도 많은 영향을 미친다.

이와 같이 가공 위치의 주변에 버가 남는 경우 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0101726호와 같은 별도의 디버링 툴을 머시닝센터(MCT)와 같은 가공기계에 장착하여 버를 제거하는 별도의 가공 공정을 추가하여 최대한 버를 제거하며, 미처 가공이 안 된 부분에 대해서는 작업자가 추가적으로 수작업을 통하여 제거한다.

그런데, 종래 디버링툴은 바디의 절삭날이 용접 등을 통해 일체로 형성된 관계로 절삭날의 마모 등에 의해 노후화가 발생되면 디버링 툴 전체의 교체가 요구되고, 또 다양한 직경을 갖는 가공홀의 공용된 가공이 어려울 뿐 아니라, 절삭날의 강도로 가공홀이 형성된 절삭 가공물의 재질 등에 따른 적절한 절입력이 조절이 어려웠다.

따라서, 종래 디버링툴은 유지 보수에 따른 비용이 증가되고 가공홀의 정밀한 디버링이 어려울 뿐 아니라, 절삭날의 빈번한 손상이 야기되는 문제점이 지적되었다.

특히, 종래 디버링툴의 절삭날은 절삭 가공에 의해 날카로운 모서리 등이 형성된 다각체로 구성되어 디버링을 요하는 가공홀에 길이방향으로 회동 진입하여 가공홀의 입구측과 출구측에 형성된 버를 절삭함에 있어, 상기 가공홀의 내경과 다각체로 이루어진 절삭날이 간섭하여 가공홀의 내경의 물리적인 손상이 야기되고, 또 절삭날의 수명이 단축되는 문제점이 야기되었다.

또한, 종래 디버링 튤은 탄지시트의 전면에 절삭날을 용접을 통해 고정하는 형태로 이루어져, 절삭날을 정교하게 고정하는 것이 어렵고, 공정이 매우 번거로워 생산성이 저하되는 문제점이 지적되었다.

KR 10-2019-0101726 A KR 10-2006-0025576 A

상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 절삭 가공물에 형성된 가공홀에 길이방향으로 진입하여 가공홀 내에 형성된 버를 제거함에 있어, 가공홀의 내경과 구면접촉을 통해 가공홀 내경의 물리적인 손상을 억제하고,

특히, 탄지시트와 절삭날의 간편한 조립을 통해 제조공정의 간소화와, 용접 공정의 삭제를 통해 용접에 따른 제반적인 문제점의 해소가 가능하도록 한 가공홀의 손상 방지구조를 갖는 디버링툴을 제공함에 있다.

상기한 목적은, 본 발명에서 제공하는 하기 구성에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 가공홀의 손상 방지구조를 갖는 디버링툴은,

시트 조립부가 형성된 봉상체로 이루어진 바디와; 상기 바디에 형성된 시트 조립부에 조립되며, 절삭 가공물의 가공홀에 길이방향으로 진출입하여 가공홀의 입구측이나 출구측에 형성된 버를 절삭 제거하는 절삭날을 갖는 절삭날 조립체를 포함하고,

상기 절삭날 조립체는, 후미부를 상기 시트 조립부의 지지시트에 고정하여 고정단부를 형성하고 선단부는 자유단부를 형성하는 금속판재로 이루어진 탄지시트와; 상기 자유단부를 형성한 탄지시트의 선단부에 장착되어, 탄지시트의 탄성 지지력에 의해 시트 조립부의 승강슬롯을 따라 편심지게 탄성 돌출되는 절삭날을 포함하고,

상기 절삭날은, 전면과 후면에 인선이 형성된 인선빗면이 각각 경사지게 형성되고, 경사진 전면 인선빗면과 후면 인선빗면의 교차부위에는 가공홀의 내경면과 구면 접촉하는 구면 접촉부가 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 절삭날은 인선빗면 사이에 구면 접촉부가 형성된 절삭층부와, 상기 절삭층부의 하부에 형성되어 탄지시트에 장착되는 고정층부를 포함하여 구성된다.

보다 바람직하게는, 적어도 상기 절삭층부는 다이캐스팅 과정을 통해 성형된 다이캐스팅 성형품으로 구성되어, 인선빗면 사이에 다이캐스팅에 의해 성형된 구형 접촉부가 일체로 형성된다.

그리고, 상기 탄지시트의 선단부에는 단부에 견착돌기가 형성된 한 쌍의 견착암들이 좌우 이격하여 배치된 "⊃"형의 조립소켓이 길이방향으로 형성되고,

상기 절삭날의 고정층부의 외벽에는 조립레일이 길이방향으로 형성되어, 상기 절삭날은 조립레일을 통해 조립소켓에 조립층을 길이방향으로 삽입하여 견착하여 구속되도록 한다.

전술한 바와 같이 본 발명에서는, 절삭 가공물에 형성된 가공홀에 길이방향으로 회동 진입하여 절삭 가공에 의해 가공홀 내에 생성된 버를 제거함에 있어, 절삭날에 구면을 갖는 구형 접촉부를 형성하고 있다.

따라서, 상기 절삭날에 형성된 구형 접촉부에 의해 가공홀의 내경과 절삭날 사이에 구면 마찰을 도모하여서, 길이방향으로 회동 절입되는 절삭날에 의한 가공홀 내경의 물리적인 손상과 마찰발생이 억제된다.

그리고, 본 발명에서는 상기 탄지시트에 절삭날을 간편하게 고정할 수 있는 절삭날의 개량된 조립구조를 형성하여, 제작에 따른 편리성과 품질 안정성이 확보된다.

도 1과 도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 가공홀의 손상 방지구조를 갖는 디버링툴의 전체 구성을 보여주는 것이고,
도 4는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 가공홀의 손상 방지구조를 갖는 디버링툴을 구성하는 절삭날의 세부 구성을 예시하여 보여주는 것이고,
도 5은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 가공홀의 손상 방지구조를 갖는 디버링툴을 구성하는 절삭날을 통한 가공홀의 디버링 상태를 보여주는 것이며,
도 6은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 개량된 절입 조절구조를 갖는 디버링툴에 있어, 절삭날 조립체의 세부 조립상태를 보여주는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 가공홀의 손상 방지구조를 갖는 디버링툴을 상세히 설명하기로 한다.

도 1과 도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 가공홀의 손상 방지구조를 갖는 디버링툴의 전체 구성을 보여주는 것이고, 도 4는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 가공홀의 손상 방지구조를 갖는 디버링툴을 구성하는 절삭날의 세부 구성을 예시하여 보여주는 것이고, 도 5은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 가공홀의 손상 방지구조를 갖는 디버링툴을 구성하는 절삭날을 통한 가공홀의 디버링 상태를 보여주는 것이며, 도 6은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 개량된 절입 조절구조를 갖는 디버링툴에 있어, 절삭날 조립체의 세부 조립상태를 보여주는 것이다.

본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 가공홀의 손상 방지구조를 갖는 디버링툴(1)은, 툴홀더를 통해 가공장치의 스핀들에 고정되어 일방향으로 회전하면서 절삭 가공물(100)의 가공홀(110)을 따라 길이방향으로 진퇴하면서, 가공홀(110)의 입구측이나 출구측에 형성된 버를 절삭하여 제거하는 회전 가공툴이다.

본 실시예에 따른 디버링툴(1)은, 시트 조립부(11)가 형성된 봉상체로 이루어진 바디(10)와; 상기 바디(10)에 형성된 시트 조립부(11)에 조립되며, 절삭 가공물(100)의 가공홀(110)에 길이방향으로 진출입하여 가공홀(110)의 입구측이나 출구측에 형성된 버를 절삭 제거하는 절삭날(120)을 갖는 절삭날 조립체(100)를 포함한다.

상기 절삭날 조립체(100)는, 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이 후미부를 상기 시트 조립부(11)의 지지시트(12)에 고정하여 고정단부(111)를 형성하고 선단부는 자유단부(112)를 형성하는 금속판재로 이루어진 탄지시트(110)와; 상기 자유단부(112)를 형성한 탄지시트(110)의 선단부에 장착되어, 탄지시트(110)의 탄성 지지력에 의해 시트 조립부(11)의 승강슬롯(13)을 따라 편심지게 탄성 돌출되는 절삭날(120)을 포함한다.

그리고, 상기 시트 조립부(11)를 구성하는 지지시트(12)와 승강슬롯(13)은 절삭 가공을 통해 봉상체로 이루어진 바디(10)의 선단부에 형성되어서, 절삭날 조립체(100)를 구성하는 탄지시트(110)를 정형화되게 장착한다.

이때, 상기 바디(10)에 형성된 지지시트(12)와, 상기 지지시트(12)에 적층하여 고정되는 탄지시트(110)의 후반부에는 하나 이상의 조립공(12a, 113)들이 대응하여 형성되어, 상기 탄지시트(110)의 후미부는 조립공(12a, 113)들을 관통하여 체결되는 조립볼트(20)에 의해 지지시트(12)에 적층되게 장착된다.

따라서, 상기 절삭날 조립체(100)를 구성하는 절삭날(120)은 일방향으로 회전하면서 절삭 가공물(M)의 가공홀(H)을 따라 길이방향으로 진출입하면서, 가공홀(H)의 입구측과 출구측에 인선(121a-a, 121b-a)을 절입하여 상기 가공홀(H)의 입구측과 출구측에 형성된 버를 절삭 제거한다.

본 발명에서는 가공홀(H)을 따라 길이방향으로 회동 절입하여 가공홀(H)의 입구측과 출구측에 형성된 버를 절삭하여 제거하는 디버링툴(1)을 구현함에 있어, 상기 절삭날 조립체(100)를 구성하는 절삭날(120)을 개량하여, 가공홀의 디버링과정에 가공홀(H)의 내경면이 절삭날(120)과 과도하게 간섭되어 물리적으로 손상되는 현상이 억제되도록 한다.

그리고, 상기 절삭층부(121)의 하부에는 탄지시트(110)의 자유단부(112)에 정형화되게 조립되는 고정층부(122)를 초경 등의 동일재질로 일체로 성형하여, 종래 이원재질로 절삭층부와 고정층부를 분리 제작하고 이들을 블레이징 용접 등을 통해 적층되게 접함함에 따른 제반적인 문제점, 복잡한 작업공수와 정밀도가 저하되는 문제점이 해소되도록 한다.

특히, 본 발명에서는 상기 절삭날(120)을 도 전면과 후면에 인선(121a-a, 121b-a))이 형성된 인선빗면(121a, 121b)들이 경사지게 형성되고, 경사진 전면 인선빗면(121a)과 후면 인선빗면(121b)의 교차부위에 가공홀(H)의 내경면과 구면 접촉하는 구면 접촉부(121c)가 형성된 절삭층부(121)를 포함하여, 상기 절삭날(120)은 구면 접촉부(121c)를 통해 가공홀(H)의 내경과 구면 마찰되도록 한다.

본 발명의 바람직한 실시형태에서는 도 4a와 같이 상기 전면 인선빗면(121a)과 후면 인선빗면(121b)의 교차부위에 볼케이지(121c-a)를 형성하고 상기 볼케이지(121c-a)에 강구(121c-b)를 삽입하여서, 상기 전면 인선빗면(121a)과 후면 인선빗면(121b)의 교차부위에 강구(121c-b)로 이루어진 구면 접촉부(121c)를 형성한다.

보다 바람직한 실시형태에서는, 다이 캐이팅 성형을 통해 도 4b와 같이 고정층부(122)와, 전면 인선빗면(121a)과 후면 인선빗면(121b) 및 구면 접촉부(121c)가 각각 형성된 절삭층부(121)가 상하 일체로 형성된 성형몸체를 1차 성형하고, 절삭가공을 통해 상기 절삭층부(121)의 전면 인선빗면(121a)과 후면 인선빗면(121b)에 절삭을 통해 인선(121a-a, 121b-a)을 형성하여서, 전면 인선빗면(121a)과 후면 인선빗면(121b)의 교차부위에 다이캐스팅에 의해 성형된 구면 접촉부(121c)를 갖는 절삭날(120)을 제공한다.

여기서, 상기 다이캐스팅 과정을 통해 절삭날(120)에 일체 성형된 구면 접촉부(121c)는 정밀한 구면 형상의 구현이 가능하므로, 가공홀(H)의 디버링 과정에 절삭날(120)은 가공홀(H)의 내경과 구면 접촉을 통해 가공홀(H)의 물리적인 손상을 억제한다.

즉, 종래에는 절삭 가공을 통해 접촉부의 형상을 가공하였으나, 상기 절삭 가공에 의해 형성된 접촉부는 구면형상으로 가공하가 어려운 관계로, 절삭날(120)이 가공홀(H)을 따라 길이방향으로 회동 절입되는 과정에 접촉부와의 날카로운 간섭에 의해 가공홀 내경의 물리적인 손상이 야기되었다.

그러나, 본 실시예와 같이 절삭날(120)에 다이캐스팅 성형을 통해 정밀한 구면을 갖는 구면 접촉부(120c)를 일체로 형성하거나, 절삭날(120)에 형성된 볼케이지(121c-a)에 강구(121c-b)를 조립하여 구면 접촉부(121c)를 형성하면, 도 5에서 보는 바와 같이 이들 구면 접촉부(121c)에 의해 가공홀(H)의 디버링 과정에 절삭날(120)에 의한 가공홀(H) 내경이 물리적으로 손상되는 현상이 억제된다.

이와 같이 구면 접촉부(121c)에 의해 상기 가공홀(H) 내경과 길이방향으로 회동 절입되는 절삭날(120) 사이의 마찰발생이 억제되면, 가공홀(H)과 상기 가공홀(H)에 길이방향으로 회전 절입되는 절삭날(120) 사이의 물리적인 손상이 억제되고, 또 이들 사이에 발생되는 마찰열에 의해 가공홀(H)이 일시적으로 확관되거나, 절삭날(120)의 열손상이 예방되므로, 가공 정밀도와 절삭날의 내구성이 확보된다.

이와 더불어, 본 실시예에서는 상기 절삭날 조립체(100)를 구성하는 탄지시트(110)와, 절삭날(120) 사이에 독특한 조립구조를 형성하여, 이들 사이의 간편하고 정형화된 조립을 통해 향상된 품질 안정성과 제작에 따른 비용이 절감되도록 한다.

이를 상술하자면, 본 실시예에서는 도 1 내지 도 3 및 도 6에서 보는 바와 같이 상기 탄지시트(110)의 선단부에는 단부에 견착돌기(114a-a)가 형성된 한 쌍의 견착암(114a)들이 좌우 이격하여 배치된 "⊃"형의 조립소켓(114)을 일체로 형성하고, 상기 절삭날(120)의 고정층부(122) 외벽에는 조립레일(122a)을 길이방향으로 일체 형성한다.

따라서, 상기 절삭날(120)은 조립레일(122a)을 통해 탄지시트(110)의 선단부에 형성된 조립소켓(114)에 고정층부(122)를 길이방향으로 삽입하여, 자유단부를 형성한 탄지시트(110)의 선단부에 정형화되게 견착하여 고정된다.

이때, 상기 조립소켓(114)을 구성하는 견착암(114a)의 선단에 형성된 견착돌기(114a-a)는 전방에는 절입 경사면(114a-a)이 형성되고, 배면에는 견착 단차면(114a-b)이 형성된다.

따라서, 상기 "⊃"형의 조립소켓(114)에 길이방향으로 삽입되는 절삭날(120)의 고정층부(122)는 절입 경사면(114a-a)을 통해 빗면구조로 간섭되면서 "⊃"형의 조립소켓(114)에 길이방향으로 삽입된 다음, 견착 단차면(114a-b)에 의해 단차구조로 견착하여 구속된다.

특히, 본 실시예에서는 상기 "⊃"형의 조립소켓(114)의 후벽에는 조립슬롯(114)을 따라 길이방향으로 삽입하여 조립슬롯(114) 내에 견착된 절삭날(120)의 고정층부(122)를 전방으로 압박하는 압박 구속편(115)이 형성된다.

바람직하게는, 상기 압박 구속편(115)은 조립소켓(114)의 후벽 양측을 길이 절개하여 후미는 탄지시트(110)와 연결되고, 선단부는 자유단을 형성한 절개편으로 구성된다.

보다 바람직하게는, 상기 "⊃"형의 조립소켓(114)의 후벽 좌우 양측에는 선단부가 상향 굽힘된 상향 지지형의 압박 구속편(115)을 각각 형성하고, 이들 사이에는 선단부가 하향 굽힘된 하향 지지형의 압박 구속편(115)을 형성한다.

따라서, 상기 "⊃"형의 조립소켓(114)의 후벽에는 조립슬롯(114)을 따라 길이방향으로 진입되는 상향 지지형 압박 구속편(115)과, 하향 지지형 압박 구속편(115)에 의해 전방으로 압박 지지된다.

그리하여, 상기 탄지시트(110)의 선단부에 형성된 "⊃"형의 조립소켓(114)에 길이방향으로 진입된 절삭날(120)은, 조립레일(122a)과 견착암(114a)에 의한 상하 구속과, 상기 견착암(114a)에 의한 좌우 구속, 그리고 견착암(114a)과 압박 구속편(115)에 의한 압박 구속작용에 의해, 탄지시트(110)의 선단부에 정형화된 구속된 상태로 고정된다.

그리고, 이러한 구속 고정이 이루어진 절삭날(120)은, 가공홀(H)에 길이방향으로 회동 절입하여 버를 제거하는 과정에, 탄지시트(110)에 정형화된 구속상태를 유지하면서 가공홀(H)의 입구측과 출구측에 형성된 버를 정교하게 절삭하여 제거한다.

1. 개량된 절입 조절구조를 갖는 디버링툴
10. 바디 11. 시트 조립부
12. 지지시트 12a. 조립공
13. 승강슬롯 20. 조립볼트
100. 절삭날 조립체
110. 탄지시트 111. 고정단부
112. 자유단부 113. 조립공
114. 조립소켓 114a. 견착암
114a-a. 견착돌기 114a-a. 절입 경사면
114a-b. 견착 단차면 115. 압박 구속편
120. 절삭날 121. 절삭층부
121a. 전면 인선빗면 121a-a. 인선
121b. 후면 인선빗면 121b-a. 인선
121c. 구면 접촉부 121c-a. 볼케이지
121c-b. 강구
122. 고정층부 122a. 조립레일
M. 절삭 가공물 H. 가공홀

Claims (4)

1. 시트 조립부가 형성된 봉상체로 이루어진 바디와; 상기 바디에 형성된 시트 조립부에 조립되며, 절삭 가공물의 가공홀에 길이방향으로 진출입하여 가공홀의 입구측이나 출구측에 형성된 버를 절삭 제거하는 절삭날을 갖는 절삭날 조립체를 포함하고,
   상기 절삭날 조립체는, 후미부를 상기 시트 조립부의 지지시트에 고정하여 고정단부를 형성하고 선단부는 자유단부를 형성하는 금속판재로 이루어진 탄지시트와; 상기 자유단부를 형성한 탄지시트의 선단부에 장착되어, 탄지시트의 탄성 지지력에 의해 시트 조립부의 승강슬롯을 따라 편심지게 탄성 돌출되는 절삭날을 포함하고,
   상기 절삭날은, 전면과 후면에 인선이 형성된 인선빗면이 각각 경사지게 형성되고, 경사진 전면 인선빗면과 후면 인선빗면의 교차부위에는 가공홀의 내경면과 구면 접촉하는 구면 접촉부가 형성된 것을 특징으로 하는 가공홀의 손상 방지구조를 갖는 디버링툴.
2. 제 1항에 있어서, 상기 절삭날은 인선빗면 사이에 구면 접촉부가 형성된 절삭층부와, 상기 절삭층부의 하부에 형성되어 탄지시트에 장착되는 고정층부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가공홀의 손상 방지구조를 갖는 디버링툴.
3. 제 2항에 있어서, 적어도 상기 절삭층부는 다이캐스팅 과정을 통해 성형된 다이캐스팅 성형품으로 구성되어, 인선빗면 사이에 다이캐스팅에 의해 성형된 구형 접촉부가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 가공홀의 손상 방지구조를 갖는 디버링툴.
4. 제 1항에 있어서, 상기 탄지시트의 선단부에는 단부에 견착돌기가 형성된 한 쌍의 견착암들이 좌우 이격하여 배치된 "⊃"형의 조립소켓이 길이방향으로 형성되고,
   상기 절삭날의 고정층부의 외벽에는 조립레일이 길이방향으로 형성되어, 상기 절삭날은 조립레일을 통해 조립소켓에 조립층을 길이방향으로 삽입하여 견착하여 구속되도록 한 것을 특징으로 하는 가공홀의 손상 방지구조를 갖는 디버링툴.