KR20240061775A - Diamond cutting tool manufacturing method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다이아몬드 플레이트를 준비하는 다이아몬드 플레이트 준비단계와, 다이아몬드 플레이트에 레이저를 조사하여 모따기 홈을 형성하는 모따기 홈 형성단계와, 모따기 홈이 형성된 다이아몬드 플레이트를 가공하여 다이아몬드 팁을 만드는 팁 가공단계와, 가공된 다이아몬드 팁을 절삭공구 모재에 결합하는 결합단계를 포함하는 다이아몬드 절삭공구 제조방법에 관한 것이다.The present invention includes a diamond plate preparation step of preparing a diamond plate, a chamfer groove forming step of forming a chamfer groove by irradiating a laser to the diamond plate, a tip processing step of machining the diamond plate on which the chamfer groove is formed to create a diamond tip, It relates to a method of manufacturing a diamond cutting tool including a joining step of coupling the machined diamond tip to the cutting tool base material.
Description
본 발명은 다이아몬드 절삭공구 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 효과적으로 다이아몬드 팁에 모따기 홈을 가공 가능한 다이아몬드 절삭공구 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a diamond cutting tool, and more specifically, to a method of manufacturing a diamond cutting tool that can effectively machine a chamfer groove on a diamond tip.
자동차, 기계제조 및 부품가공과 같은 산업 전반에 걸쳐 사용되는 다이아몬드 공구는 고품질의 고경도 난삭재를 가공하기 위하여 초경 모재(샹크)에 다이아몬드 재질의 팁을 부착하여 사용한다. Diamond tools, which are used across industries such as automobiles, machine manufacturing, and parts processing, are used by attaching a diamond tip to a carbide base material (shank) to process high-quality, hard, and difficult-to-cut materials.
이러한 다이아몬드 팁이 부착된 절삭공구는 일반적인 초경 단일소재로만 이뤄진 공구보다 수명이 길고 품질이 우수하지만, 제조비용이 높아 원가절감을 더욱 극대화하는 방향으로 기술 개발이 필요하다.Cutting tools with these diamond tips have a longer lifespan and are of better quality than tools made entirely of common carbide materials, but their manufacturing costs are high, so technology development is needed to further maximize cost savings.
또한, 다이아몬드 절삭공구의 경우 초경 모재에 다이아몬드 팁을 안정적으로 부착하기 위해서는 모재와 결합되는 다이아몬드 팁의 일측 모서리를 모따기 하여야 한다.Additionally, in the case of diamond cutting tools, in order to stably attach the diamond tip to the carbide base material, one edge of the diamond tip that is connected to the base material must be chamfered.
종래의 다이아몬드 팁 모따기는 도 1에 도시된 바와 같이 작업자가 수작업으로 다이아몬드 팁(t)을 회전하는 다이아몬드 휠(W)에 마찰시키는 형태로 이루어졌다.As shown in FIG. 1, conventional diamond tip chamfering was performed by manually rubbing a diamond tip (t) against a rotating diamond wheel (W).
그러나, 이러한 종래의 모따기 방식의 경우 수작업으로 이루어지기 때문에 균일도, 안전성, 품질, 생산성이 낮은 문제점이 있을 뿐만 아니라, 마찰 과정에서 발생하는 칩핑이 작업장을 오염시키는 문제 또한 있었다.However, since this conventional chamfering method is performed manually, there are problems with low uniformity, safety, quality, and productivity, and there is also the problem that chipping generated during the friction process contaminates the workplace.
따라서, 보다 효과적으로 모따기된 다이아몬드 팁을 생산 가능한 기술과, 이러한 기술을 이용한 다이아몬드 절삭공구 제조방법 개발 필요성이 대두되고 있는 실정이다.Accordingly, there is a growing need to develop technology capable of producing more effectively chamfered diamond tips and a method for manufacturing diamond cutting tools using this technology.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 종래의 다이아몬드 팁 모따기 공정을 단순화 가능한 다이아몬드 절삭공구 제조방법을 제공하는 것이다.The present invention was created to solve the problems described above, and the purpose of the present invention is to provide a method of manufacturing a diamond cutting tool that can simplify the conventional diamond tip chamfering process.
또한, 다이아몬드 팁 생산이 안전하게 진행될 수 있는 다이아몬드 절삭공구 제조방법을 제공하는 것이다.In addition, it provides a diamond cutting tool manufacturing method that allows diamond tip production to proceed safely.
아울러, 다이아몬드 팁을 모따기 시 비산되는 칩핑에 의해 발생하는 작업장의 오염을 최소화 가능한 다이아몬드 절삭공구 제조방법을 제공하는 것이다.In addition, a method of manufacturing a diamond cutting tool is provided that can minimize contamination of the workplace caused by chipping scattered when chamfering a diamond tip.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 다이아몬드 절삭공구 제조방법은, 레이저를 이용한 다이아몬드 절삭공구 제조방법에 있어서, 다이아몬드 플레이트(1)를 준비하는 다이아몬드 플레이트 준비단계(S100); 다이아몬드 플레이트(1)에 레이저를 조사하여 모따기 홈(2)을 형성하는 모따기 홈 형성단계(S200); 모따기 홈(2)이 형성된 다이아몬드 플레이트(1)를 가공하여 다이아몬드 팁(3)을 만드는 팁 가공단계(S300); 및 가공된 다이아몬드 팁(3)을 절삭공구 모재(4)에 결합하는 결합단계(S400);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention's diamond cutting tool manufacturing method for achieving the above-mentioned object is a diamond cutting tool manufacturing method using a laser, which includes a diamond plate preparation step (S100) of preparing a diamond plate (1); A chamfer groove forming step (S200) of forming a chamfer groove (2) by irradiating a laser to the diamond plate (1); A tip processing step (S300) of machining a diamond plate (1) on which a chamfer groove (2) is formed to create a diamond tip (3); And a coupling step (S400) of coupling the machined diamond tip (3) to the cutting tool base material (4).
또한, 상기 모따기 홈 형성단계(S200)와 상기 팁 가공단계(S300) 사이에 이루어지고, 모따기 홈(2)이 형성된 다이아몬드 플레이트(1)를 뒤집는 터닝단계(S500);를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, it is performed between the chamfer groove forming step (S200) and the tip processing step (S300), and includes a turning step (S500) of turning over the diamond plate (1) on which the chamfer groove (2) is formed. .
또한, 상기 팁 가공단계(S300)에서 다이아몬드 팁(3) 가공에 워터젯 레이저(WL)가 사용되는 것;을 특징으로 한다.In addition, in the tip processing step (S300), a waterjet laser (WL) is used to process the diamond tip (3).
또한, 상기 모따기 홈 형성단계(S200)와 상기 팁 가공단계(S300)에서 다이아몬드 플레이트(1)의 서로 다른 면이 가공되는 것;을 특징으로 한다.In addition, different surfaces of the diamond plate 1 are processed in the chamfer groove forming step (S200) and the tip processing step (S300).
또한, 상기 팁 가공단계(S300)와 상기 결합단계(S400) 사이에 이루어지고, 다이아몬드 팁(3)을 세척하는 세척단계(S600);를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, a cleaning step (S600) is performed between the tip processing step (S300) and the joining step (S400) and cleans the diamond tip (3).
또한, 상기 세척단계(S600)와 상기 결합단계(S400)사이에 이루어지고, 세척된 다이아몬드 팁(3)의 세척상태를 검사하는 세척상태 확인단계(S700);를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, a cleaning state checking step (S700) is performed between the cleaning step (S600) and the combining step (S400), and the cleaning state of the cleaned diamond tip (3) is inspected (S700).
또한, 상기 결합단계(S400)는 절삭공구 모재(4)에 단차부(4-1)를 형성하는 단차부 형성단계(S410); 상기 단차부(4-1)에 브레이징용 합금을 바르는 합금 도포단계(S420); 상기 단차부(4-1)에 상기 다이아몬드 팁(3)을 결합하는 팁 결합단계(S430); 다이아몬드 팁(3)이 결합된 절삭공구 모재(4)를 가열하여 브레이징용 합금을 용융하는 브레이징단계(S440);를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the joining step (S400) includes a step forming step (S410) of forming a step portion (4-1) in the cutting tool base material (4); An alloy application step (S420) of applying a brazing alloy to the step portion (4-1); A tip coupling step (S430) of coupling the diamond tip (3) to the stepped portion (4-1); A brazing step (S440) of heating the cutting tool base material (4) to which the diamond tip (3) is coupled to melt the brazing alloy.
또한, 상기 다이아몬드 플레이트 준비단계(S100)와 상기 모따기 홈 형성단계(S200) 사이에 이루어지고, 준비된 다이아몬드 플레이트(1)를 레이저 가공 위치로 정렬하는 정렬단계(S800);를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, an alignment step (S800) is performed between the diamond plate preparation step (S100) and the chamfer groove forming step (S200) and aligns the prepared diamond plate (1) to the laser processing position. .
또한, 상기 정렬단계(S800)는 상기 다이아몬드 플레이트(1)의 가장자리에 두께방향으로 천공홀(1-3)을 형성하는 천공홀 형성단계(S810); 상기 천공홀(1-3)에 제1 정렬지그를 결합하는 제1 지그 결합단계(S820);를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the alignment step (S800) includes a drilling hole forming step (S810) of forming drilling holes (1-3) in the thickness direction at the edge of the diamond plate (1); It is characterized in that it includes a first jig coupling step (S820) of coupling the first alignment jig to the drilled hole (1-3).
또한, 상기 정렬단계(S800)는 상기 다이아몬드 플레이트(1)의 가장자리를 집게 형태의 제2 정렬지그로 잡아주는 제2 지그 결합단계(S830);를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the alignment step (S800) is characterized by including a second jig coupling step (S830) of holding the edge of the diamond plate 1 with a second alignment jig in the form of tongs.
본 발명인 다이아몬드 절삭공구 제조방법은, 레이저를 이용하여 다이아몬드 팁의 모따기가 진행되므로, 다이아몬드 팁의 균일도/안전성/품질/생산성을 향상 가능할 뿐만 아니라, 가공 과정에서 발생하는 칩핑이 작업장을 오염시키는 문제를 해결 가능한 장점이 있다.In the diamond cutting tool manufacturing method of the present invention, the diamond tip is chamfered using a laser, which not only improves the uniformity/safety/quality/productivity of the diamond tip, but also eliminates the problem of chipping occurring during the processing process contaminating the workplace. There are advantages to solving this problem.
또한, 모따기 홈 가공과 절삭 가공이 다이아몬드 플레이트의 서로 다른면에서 이루어지므로, 동일한 면에서 가공이 이루어질 경우 발생하는 가공 정밀도 저하 문제를 해결 가능한 장점이 있다.In addition, since chamfering groove processing and cutting processing are performed on different sides of the diamond plate, there is an advantage in solving the problem of reduced machining precision that occurs when processing is performed on the same side.
그리고, 다이아몬드 디스크의 절삭가공이 워터젯 레이저를 이용하여 이루어지므로, 다이아몬드 팁을 보다 정밀하게 가공 가능한 장점이 있다.Additionally, since cutting of the diamond disk is performed using a waterjet laser, there is an advantage in that the diamond tip can be processed more precisely.
도 1은 종래의 다이아몬드 팁 모따기 공정을 설명하기 위한 개념도.
도 2는 본 발명인 다이아몬드 절삭공구 제조방법을 나타낸 순서도.
도 3 내지 도 5는 본 발명인 다이아몬드 절삭공구 제조방법을 설명하기 위한 개념도.
도 6은 본 발명인 다이아몬드 절삭공구 제조방법을 구체화한 순서도.
도 7 내지 도 8은 본 발명인 다이아몬드 절삭공구 제조방법의 모따기 홈 형성단계 및 팁 가공단계를 설명하기 위한 개념도.
도 9 내지 도 10은 본 발명인 다이아몬드 절삭공구 제조방법의 정렬단계를 설명하기 위한 개념도.
도 11은 본 발명인 다이아몬드 절삭공구 제조방법에서 사용되는 레이저를 설명하기 위한 개념도.1 is a conceptual diagram illustrating a conventional diamond tip chamfering process.
Figure 2 is a flow chart showing the method of manufacturing a diamond cutting tool according to the present invention.
3 to 5 are conceptual diagrams for explaining the method of manufacturing a diamond cutting tool according to the present invention.
Figure 6 is a flow chart specifying the method of manufacturing a diamond cutting tool according to the present invention.
7 to 8 are conceptual diagrams illustrating the chamfer groove forming step and tip processing step of the diamond cutting tool manufacturing method of the present invention.
9 to 10 are conceptual diagrams for explaining the alignment step of the diamond cutting tool manufacturing method of the present invention.
Figure 11 is a conceptual diagram for explaining the laser used in the diamond cutting tool manufacturing method of the present invention.
본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and features of the embodiments of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms. The present embodiments are merely provided to ensure that the disclosure of the present invention is complete, and that it is common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing embodiments of the present invention, if a detailed description of a known function or configuration is judged to unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. The terms described below are defined in consideration of functions in the embodiments of the present invention, and may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 다이아몬드 절삭공구 제조방법(S1000)에 관하여 설명하도록 한다.Hereinafter, the diamond cutting tool manufacturing method (S1000) according to the present invention will be described with reference to the attached drawings.
도 1은 종래의 다이아몬드 팁 모따기 공정을 설명하기 위한 개념도이고, 도 2는 본 발명인 다이아몬드 절삭공구 제조방법을 나타낸 순서도이고, 도 3 내지 도 5는 본 발명인 다이아몬드 절삭공구 제조방법을 설명하기 위한 개념도이고, 도 6은 본 발명인 다이아몬드 절삭공구 제조방법을 구체화한 순서도이고, 도 7 내지 도 8은 본 발명인 다이아몬드 절삭공구 제조방법의 모따기 홈 형성단계 및 팁 가공단계를 설명하기 위한 개념도이고, 도 9 내지 도 10은 본 발명인 다이아몬드 절삭공구 제조방법의 정렬단계를 설명하기 위한 개념도이고, 도 11은 본 발명인 다이아몬드 절삭공구 제조방법에서 사용되는 레이저를 설명하기 위한 개념도이다.Figure 1 is a conceptual diagram for explaining a conventional diamond tip chamfering process, Figure 2 is a flow chart showing the method for manufacturing a diamond cutting tool according to the present invention, and Figures 3 to 5 are conceptual diagrams for explaining the method for manufacturing a diamond cutting tool according to the present invention. , FIG. 6 is a flowchart specifying the method for manufacturing a diamond cutting tool of the present invention, and FIGS. 7 and 8 are conceptual diagrams for explaining the chamfer groove forming step and the tip processing step of the diamond cutting tool manufacturing method of the present invention, and FIGS. 9 to FIG. 10 is a conceptual diagram for explaining the alignment step of the diamond cutting tool manufacturing method of the present invention, and Figure 11 is a conceptual diagram for explaining the laser used in the diamond cutting tool manufacturing method of the present invention.
도 2을 참조하면, 본 발명인 다이아몬드 절삭공구 제조방법(S1000)은 다이아몬드 플레이트(1)를 준비하는 다이아몬드 플레이트 준비단계(S100)와, 다이아몬드 플레이트(1)에 레이저를 조사하여 모따기 홈(2)을 형성하는 모따기 홈 형성단계(S200)와, 모따기 홈(2)이 형성된 다이아몬드 플레이트(1)를 가공하여 다이아몬드 팁(3)을 만드는 팁 가공단계(S300)와, 가공된 다이아몬드 팁(3)을 절삭공구 모재(4)에 결합하는 결합단계(S400)를 포함할 수 있다.Referring to Figure 2, the present inventor's diamond cutting tool manufacturing method (S1000) includes a diamond plate preparation step (S100) of preparing a diamond plate (1), and a chamfer groove (2) by irradiating a laser to the diamond plate (1). A chamfer groove forming step (S200), a tip processing step (S300) of machining the diamond plate (1) on which the chamfer groove (2) is formed to make a diamond tip (3), and cutting the machined diamond tip (3). It may include a coupling step (S400) of coupling to the tool base material (4).
도 3 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명하면, 상기 다이아몬드 플레이트 준비단계(S100)에서 분말형태의 흑연질과 여러 금속분말을 혼합 및 본딩 후 프레스공정 및 열처리공정을 통해 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 원판 형태의 다이아몬드 플레이트(1)를 만드는 것이다.If explained in detail with reference to FIGS. 3 to 5, in the diamond plate preparation step (S100), graphite in powder form and various metal powders are mixed and bonded, and then subjected to a pressing process and a heat treatment process, as shown in (a) of FIG. As described above, a diamond plate (1) in the form of a disk is made.
이때, 상기 다이아몬드 플레이트(1)는 상부 플레이트(1-1)와 하부 플레이트(1-2)로 구분될 수 있고, 상부 플레이트(1-1)의 경우 절삭공구 모재(4)에 결합되는 부위로, 절삭공구 모재(4)와 동일한 재질인 WC-Co 합금일 수 있며, 하부 플레이트(1-2)의 경우 가공에 사용되는 부위로 다이아몬드 재질로 이루어질 수 있다.At this time, the diamond plate (1) can be divided into an upper plate (1-1) and a lower plate (1-2), and the upper plate (1-1) is a part that is coupled to the cutting tool base material (4). , It may be WC-Co alloy, which is the same material as the cutting tool base material 4, and in the case of the lower plate 1-2, the part used for machining may be made of diamond material.
그리고, 상기 모따기 홈 형성단계(S200)에서 도 3의 (b)에 도시된 바와 가공 대상으로 갈수록 직경이 줄어드는 일반 레이저(SL)를 이용하여 다이아몬드 플레이트(1)의 상부 플레이트(1-1)에 모따기 홈(2)을 형성한다.And, in the chamfering groove forming step (S200), as shown in (b) of FIG. 3, a general laser (SL) whose diameter decreases toward the processing target is used to attach the upper plate (1-1) of the diamond plate (1). Form a chamfer groove (2).
모따기 홈(2)의 경우, 이후 이루어지는 팁 가공단계(S300)에서 만들어지는 다이아몬드 팁(3)이 절삭공구 모재(4)에 잘 결합될 수 있도록 다이아몬드 팁(3)에 모따기면(3-1)을 형성하기 위한 구성으로, 상부 플레이트(1-1)의 좌우 방향으로 복수개가 이격 형성되어야 한다.In the case of the chamfer groove (2), a chamfer surface (3-1) is attached to the diamond tip (3) so that the diamond tip (3) created in the subsequent tip processing step (S300) can be well combined with the cutting tool base material (4). In order to form a plurality of plates must be spaced apart in the left and right directions of the upper plate 1-1.
이후, 팁 가공단계(S300)에서 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이 다이아몬드 플레이트(1)를 절단하면, 절삭공구 모재(4)에 결합되는 빗변에 모따기면(3-1)이 형성된 다이아몬드 팁(3)이 만들어지고, 이러한 다이아몬드 팁(3)을 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이 절삭공구 모재(4)에 결합하면, 도 5의 (e)에 도시된 바와 같이 다이아몬드 팁(3)과 절삭공구 모재(4)가 결합된 다이아몬드 절삭공구(A)가 만들어지는 것이다.Thereafter, in the tip processing step (S300), when the diamond plate (1) is cut as shown in (c) of FIG. 4, a diamond chamfer surface (3-1) is formed on the hypotenuse joined to the cutting tool base material (4). When the tip 3 is made and this diamond tip 3 is coupled to the cutting tool base material 4 as shown in (d) of FIG. 4, the diamond tip (as shown in (e) of FIG. 5) A diamond cutting tool (A) is created by combining 3) and the cutting tool base material (4).
위에서 설명한 다이아몬드 절삭공구 제조방법은 보다 원활한 다이아몬드 절삭공구 제조를 위하여 구체화될 수 있고, 이하에서는 도 6 내지 도 11을 참조하여 구체화된 방법을 설명하도록 한다.The diamond cutting tool manufacturing method described above can be refined for smoother diamond cutting tool manufacturing, and the embodied method will be described below with reference to FIGS. 6 to 11.
도 6을 참조하면, 상기 다이아몬드 플레이트 준비단계(S100)와 상기 모따기 홈 형성단계(S200) 사이에 다이아몬드 플레이트(1)를 레이저 가공 위치로 정렬하는 정렬단계(S800)가 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 6, an alignment step (S800) of aligning the diamond plate 1 to the laser processing position may be performed between the diamond plate preparation step (S100) and the chamfer groove forming step (S200).
그리고, 상기 모따기 홈 형성단계(S200)와 상기 팁 가공단계(S300) 사이에 모따기 홈(2)이 형성된 다이아몬드 플레이트(1)를 뒤집는 터닝단계(S500)가 이루어질 수 있다.Additionally, a turning step (S500) of turning over the diamond plate (1) on which the chamfer groove (2) is formed may be performed between the chamfer groove forming step (S200) and the tip processing step (S300).
상세히 설명하면, 본 발명인 다이아몬드 절삭공구 제조방법(S1000)은 동일위치에서 가공이 이루어질 경우, 빔과 냉각수가 배출이 다이아몬드 재질의 하부 플레이트(1-2)에서 이뤄져 뜯김현상이 발생할 수 있으므로, 터닝단계(S500)에서 다이아몬드 플레이트(1)를 뒤집어 팁 가공단계(S300)에서 다이아몬드 재질의 하부 플레이트(1-2)가 가공될 수 있도록 한 것이다. In detail, in the diamond cutting tool manufacturing method (S1000) of the present invention, when machining is performed at the same location, the beam and coolant are discharged from the lower plate (1-2) made of diamond, which may cause tearing, so the turning step In (S500), the diamond plate (1) is turned over so that the lower plate (1-2) made of diamond can be processed in the tip processing step (S300).
도 7 내지 도 8을 참조하여 설명하면, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 모따기 홈 형성단계(S200)에서 WC-Co 합금으로 이루어진 상부 플레이트(1-1)에 모따기 홈(2)을 형성한 후, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 팁 가공단계(S300)에서 동일면에 레이저를 인가하여 다이아몬드 팁(3)을 분리할 수 있지만, 레이저와 냉각수가 배출되는 면이 다이아몬드 재질일 경우 뜯김현상이 발생하여 가공정밀도가 저하되는 문제가 발생할 수 있으므로, 본 발명에서는 상기 터닝단계(S500)에서 다이아몬드 플레이트(1)를 뒤집어, 팁 가공단계(S300)에서 도 7의 (d)에 도시된 바와 같이 하부 플레이트(1-2)에 레이저가 인가되는 형태로 가공(절삭)이 이루어질 수 있도록 한 것이다.7 to 8, as shown in (a) of FIG. 7, in the chamfer groove forming step (S200), a chamfer groove (2) is formed on the upper plate (1-1) made of WC-Co alloy. After forming, as shown in (b) of FIG. 7, the diamond tip 3 can be separated by applying a laser to the same surface in the tip processing step (S300), but the surface from which the laser and coolant are discharged is the diamond tip. In the case of the material, tearing may occur and the processing precision may deteriorate , so in the present invention, the diamond plate 1 is turned over in the turning step (S500), and in the tip processing step (S300), (d) in FIG. As shown in , processing (cutting) can be performed by applying a laser to the lower plate 1-2.
상기 모따기 홈 형성단계(S200)에서 형성되는 모따기 홈(2)의 경우 좌측 경사면(2-1)이 45도 경사를 가지고, 우측 경사면(2-2)이 15도 경사를 가지는 것을 권장하고, 우측 경사면의 경우 도 7의 (d)에 도시된 바와 같이 절삭되는 범위에 포함되어 제거되는 것을 권장한다.In the case of the chamfer groove (2) formed in the chamfer groove forming step (S200), it is recommended that the left inclined surface (2-1) has an inclination of 45 degrees, the right inclined surface (2-2) has an inclination of 15 degrees, and the right inclined surface (2-1) has an inclination of 15 degrees. In the case of inclined surfaces, it is recommended that they be removed within the cutting range as shown in (d) of Figure 7.
또한, 도면 상에는 상기 팁 가공단계(S300)가 워터젯 레이저(WL)를 이용하여 이루어지는 것으로 도시하였지만, 팁 가공단계(S300)의 경우 워터젯 레이저를 이용한 방식 이외에도, 와이어 EDM을 이용한 방식과 YAG 레이저를 이용한 방식으로 다이아몬드 플레이트(1)를 절단하여 다이아몬드 팁(3)을 만들 수도 있다.In addition, in the drawing, the tip processing step (S300) is shown as being performed using a waterjet laser (WL), but in the case of the tip processing step (S300), in addition to a method using a waterjet laser, a method using a wire EDM and a YAG laser are used. You can also make a diamond tip (3) by cutting the diamond plate (1) in this way.
그리고, 상기 터닝단계(S500)에서 다이아몬드 플레이트(1)를 뒤집으며 다이아몬드 플레이트(1)가 움직일 경우, 팁 가공단계(S300)에서 다이아몬드 플레이트(1)를 가공하기 전에 다시 다이아몬드 플레이트(1)의 위치를 정렬해야 하는 문제점이 있으므로, 본 발명에서는 상기 정렬단계(S800)에서 다이아몬드 플레이트(1)를 제자리에서 회전시킬 수 있는 지그로 잡아, 터닝단계(S500)에서 다이아몬드 플레이트(1)를 회전시킬 시 상부 플레이트(1-1)의 표면이 있던 자리에 하부 플레이트(1-2)의 표면이 그대로 위치될 수 있도록 하였다.Also, when the diamond plate 1 is moved while the diamond plate 1 is turned over in the turning step (S500), the position of the diamond plate (1) is changed again before processing the diamond plate (1) in the tip machining step (S300). Therefore, in the present invention, in the alignment step (S800), the diamond plate (1) is held with a jig that can be rotated in place, and when the diamond plate (1) is rotated in the turning step (S500), the upper The surface of the lower plate (1-2) was positioned in the same place as the surface of the plate (1-1).
즉, 터닝 후에 새로운 정렬공정이 진행되지 않고 바로 팁 가공단계(S300)가 이루어질 수 있도록 한 것이다.In other words, the tip processing step (S300) can be performed immediately after turning without a new alignment process being performed.
이때, 상기 정렬단계(S800)는 상기 터닝단계(S500)에서 다이아몬드 플레이트(1) 회전이 설정된 형태로 정확하게 이루어지도록 하기 위한 정렬 지그 결합단계를 포함할 수 있다.At this time, the alignment step (S800) may include an alignment jig coupling step to ensure that the diamond plate 1 rotates accurately in the set shape in the turning step (S500).
그리고, 상기 정렬단계(S800)는 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이 다이아몬드 플레이트(1)의 가장자리에 두께방향으로 천공홀(1-3)을 형성하는 천공홀 형성단계(S810)와, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 천공홀(1-3)에 제1 정렬 지그(Z1)를 결합하는 제1 지그 결합단계(S820)를 포함하는 제1 정렬단계와, 도 10에 도시된 바와 같이 다이아몬드 플레이트의 가장자리를 집게 형태의 제2 정렬 지그(Z2)로 잡아주는 제2 지그 결합단계(S830)를 포함하는 제2 정렬단계 중 어느 하나의 단계가 선택되어질 수 있다.And, the alignment step (S800) includes a drilling hole forming step (S810) of forming drilled holes (1-3) in the thickness direction at the edge of the diamond plate (1), as shown in (a) of FIG. 9, A first alignment step including a first jig coupling step (S820) of coupling the first alignment jig (Z1) to the drilled hole (1-3) as shown in (b) of FIG. 9, and as shown in FIG. 10 As shown, any one of the second alignment steps including the second jig coupling step (S830) of holding the edge of the diamond plate with the second alignment jig (Z2) in the form of tongs can be selected.
아울러, 도면 상에는 도시되지 않았지만 상기 제1 정렬지그 및 제2 정렬지그의 경우 고정된 위치에서 다이아몬드 플레이트(1)를 180도 회전시키기 위한 회전력을 생성하는 동력장치를 포함할 수 있고, 일 실시예로 동력장치는 모터일 수 있다.In addition, although not shown in the drawing, the first alignment jig and the second alignment jig may include a power device that generates a rotational force to rotate the diamond plate 1 180 degrees in a fixed position. In one embodiment, The power device may be a motor.
또한, 본 발명인 다이아몬드 절삭공구 제조방법(S1000)은 상기 팁 가공단계(S300)와 상기 결합단계(S400) 사이에 이루어지는 세척단계(S600)와, 세척단계(S600)와 결합단계(S400)사이에 이루어지는 세척상태 확인단계(S700)를 포함할 수 있다.In addition, the diamond cutting tool manufacturing method (S1000) of the present invention includes a cleaning step (S600) between the tip processing step (S300) and the joining step (S400), and a cleaning step (S600) and the joining step (S400). It may include a cleaning state confirmation step (S700).
상세히 설명하면, 다이아몬드 팁(3)의 표면에 칩핑이 부착되어 있을 경우, 칩핑이 결합단계(S400)에서 이루어지는 다이아몬드 팁(3)과 절삭공구 모재(4)의 결합을 방해하므로, 본 발명에서는 세척단계(S600)를 통해 다이아몬드 팁(3) 표면에 부착된 칩핑을 제거하고, 세척상태 확인단계(S700)에서 다이아몬드 팁(3) 표면에 칩핑이 완벽하게 제거되었는지 확인할 수 있도록 한 것이다.In detail, if chipping is attached to the surface of the diamond tip 3, the chipping interferes with the bonding of the diamond tip 3 and the cutting tool base material 4 in the joining step (S400), so in the present invention, cleaning The chipping attached to the surface of the diamond tip (3) is removed through step (S600), and it is possible to check whether the chipping has been completely removed from the surface of the diamond tip (3) in the cleaning condition check step (S700).
이때, 상기 세척단계(S600)에서의 세척은 공기, 불활성 기체 등을 다이아몬드 팁(3)에 인가하는 기체세척 방법과, 물을 다이아몬드 팁(3)에 인가하는 액체세척 방법 등 다양한 방법을 포함할 수 있으므로 한정하지 않는다.At this time, the cleaning in the cleaning step (S600) may include various methods such as a gas cleaning method of applying air, inert gas, etc. to the diamond tip (3), and a liquid cleaning method of applying water to the diamond tip (3). It is possible, so it is not limited.
그리고, 상기 세척상태 확인단계(S700)에서의 세척상태 확인은 다양한 방법으로 이루어질 수 있고, 일 실시예로는 다이아몬드 팁(3)의 표면 영상을 촬영한 후, 칩핑이 부착되지 않은 깨끗한 다이아몬드 팁의 영상과 비교하여 칩핑부착 여부를 판단하는 방법일 수 있다.In addition, the cleaning state in the cleaning state confirmation step (S700) can be confirmed in various ways. In one embodiment, after taking a surface image of the diamond tip 3, a clean diamond tip without chipping is inspected. This may be a method of determining whether chipping is present by comparing it with the image.
도 6 및 도 8을 참조하면, 상기 결합단계(S400)는 절삭공구 모재(4)에 단차부(4-1)를 형성하는 단차부 형성단계(S410)와, 상기 단차부(4-1)에 브레이징용 합금을 바르는 합금 도포단계(S420)와, 단차부(4-1)에 다이아몬드 팁(3)을 결합하는 팁 결합단계(S430)와, 다이아몬드 팁(3)이 결합된 절삭공구 모재(4)를 가열하여 브레이징용 합금을 용융하는 브레이징단계(S440)를 포함할 수 있다.Referring to Figures 6 and 8, the joining step (S400) includes a step forming step (S410) of forming a step portion (4-1) in the cutting tool base material (4), and the step portion (4-1) An alloy application step (S420) of applying an alloy for brazing, a tip coupling step (S430) of coupling the diamond tip (3) to the step portion (4-1), and a cutting tool base material to which the diamond tip (3) is coupled ( 4) may include a brazing step (S440) of heating to melt the brazing alloy.
상세히 설명하면, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 단차부(4-1)를 형성하는 절삭공구 모재(4)의 표면에 브레이징용 합금(5)을 도포한 후, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 단차부(4-1)에 다이아몬드 팁(3)을 결합하여, 브레이징용 합금(5)이 다이아몬드 팁(3)과 절삭공구 모재(4)를 공고히 연결할 수 있도록 한 것이다.In detail, after applying the brazing alloy 5 to the surface of the cutting tool base material 4 forming the step portion 4-1, as shown in (a) of FIG. 8, ( As shown in b), the diamond tip (3) is coupled to the step portion (4-1) so that the brazing alloy (5) can firmly connect the diamond tip (3) and the cutting tool base material (4). .
다이아몬드 팁(3)과 절삭공구 모재(4)의 결합은 이 외에도 다양한 방법으로 이루어질 수 있으나, 브레이징 방법이 체결력이 좋고 대량생산에 적합하므로 이러한 방법을 채택한 것이다.The joining of the diamond tip (3) and the cutting tool base material (4) can be done in various other ways, but the brazing method was adopted because it has good fastening force and is suitable for mass production.
이때, 상기 브레이징용 합금은 일 실시예로 은납일 수 있고, 상기 브레이징단계(S440)에서의 가열 온도는 700도일 수 있다.At this time, the brazing alloy may be silver solder in one embodiment, and the heating temperature in the brazing step (S440) may be 700 degrees.
또한, 도면 상에는 도시되지 않았지만 상기 브레이징용 합금(은납)이 상기 단차부(4-1)에서 떨어지는 것을 방지하기 위하여 상기 단차부(4-1) 표면에는 접합강도 증가 홈이 형성될 수 있다.In addition, although not shown in the drawing, a groove to increase bonding strength may be formed on the surface of the step portion 4-1 to prevent the brazing alloy (silver solder) from falling from the step portion 4-1.
그리고, 상기 접합강도 증가 홈의 경우 상기 단차부(4-1)의 상면 가장자리를 따라 파인 형태로 형성되는 가장자리 홈과, 상기 가장자리 홈과 외부를 연통하는 기포배출홀과, 상기 단차부(4-1)의 상면 중앙에 격자 형상으로 형성되되는 중앙홈을 포함할 수 있다.In addition, in the case of the bonding strength increasing groove, an edge groove formed in a grooved shape along the edge of the upper surface of the step portion 4-1, a bubble discharge hole communicating with the edge groove and the outside, and the step portion 4-1 1) It may include a central groove formed in a lattice shape at the center of the upper surface.
상세히 설명하면, 은납이 단차부(4-1)와 접촉하는 면적을 증가시켜 은납과 단차부(4-1)의 결합이 보다 공고히 이루어질 수 있도록 한 것이다.To explain in detail, the area where the silver solder is in contact with the step portion 4-1 is increased so that the bond between the silver solder and the stepped portion 4-1 can be more firmly achieved.
아울러, 은납에 함유된 기포가 브레이징단계에서 가열 시 기포배출홀을 통해 배출될 수 있도록 한 것이다.In addition, the bubbles contained in the silver solder can be discharged through the bubble discharge hole when heated in the brazing step.
상기 워터젯 레이저(WL)는 레이저가 퍼지거나 좁아지며 직경이 변화되지 않아 보다 정밀한 가공을 가능하게 하는 레이저를 뜻하고, 본 발명은 이러한 워터 젯 레이저를 방출하는 워터 젯 레이저 모듈(10)을 포함할 수 있다.The water jet laser (WL) refers to a laser that enables more precise processing by spreading or narrowing the laser and not changing the diameter, and the present invention includes a water jet laser module 10 that emits such a water jet laser. You can.
그리고, 이러한 워터 젯 레이저 모듈(10)은 도 11에 도시된 바와 같이 반경방향 일측에 물 유입구(11)가 형성되고 하측에 노즐(12)이 형성되는 레이저 챔버(13)와, 상기 레이저 챔버(13) 상측에 노즐(12)과 마주보게 배치되고 입사되는 레이저를 상기 노즐(12)의 배출구 내경에 맞춰 모아주는 윈도우(14)와, 상기 윈도우(14)로 입사되는 레이저(L)를 모아주는 포커싱 렌즈(15)를 포함할 수 있다.And, as shown in FIG. 11, this water jet laser module 10 includes a laser chamber 13 in which a water inlet 11 is formed on one radial side and a nozzle 12 is formed on the lower side, and the laser chamber ( 13) A window 14 is disposed on the upper side facing the nozzle 12 and collects the incident laser according to the inner diameter of the outlet of the nozzle 12, and a window 14 collects the laser L incident into the window 14. It may include a focusing lens 15.
상세히 설명하면, 레이저(L)의 경우 집중되는 과정에서 직경이 변화되어 정밀한 가공이 어려운 문제점이 있으므로, 본 발명에서는 물과 함께 레이저를 방출하여 레이저 폭이 일정하게 유지될 수 있도록 한 것이다.In detail, in the case of the laser L, there is a problem in that precise processing is difficult because the diameter changes during the focusing process. Therefore, in the present invention, the laser is emitted along with water so that the laser width can be maintained constant.
다시한번 설명하면, 방출되는 물 내부에서 레이저가 반사되어 물 이상으로 레이저의 직경이 넓어지지 않을 수 있도록 한 것이다.To explain once again, the laser is reflected inside the emitted water so that the diameter of the laser does not expand beyond the water.
이때, 물 유입구(11)에서 제공되는 물의 압력은 50bar~800bar일 수 있고, 상기 레이저의 출력은 20W-400W일 수 있다.At this time, the pressure of the water provided at the water inlet 11 may be 50 bar to 800 bar, and the output of the laser may be 20W-400W.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and its scope of application is diverse, and anyone skilled in the art can understand it without departing from the gist of the invention as claimed in the claims. Of course, various modifications are possible.
1 : 다이아몬드 플레이트
1-1 : 상부 플레이트
1-2 : 하부 플레이트
1-3 : 천공홀
2 : 모따기 홈
3 : 다이아몬드 팁
4 : 절삭공구 모재
4-1 : 단차부
WL : 워터젯 레이저
S100 : 다이아몬드 플레이트 준비단계
S200 : 모따기 홈 형성단계
S300 : 팁 가공단계
S400 : 결합단계
S410 : 단차부 형성단계
S420 : 합금 도포단계
S430 : 팁 결합단계
S440 : 브레이징단계
S500 : 터닝단계
S600 : 세척단계
S700 : 세척상태 확인단계
S800 : 정렬단계
S810 : 천공홀 형성단계
S820 : 제1 지그 결합단계
S830 : 제2 지그 결합단계1: Diamond plate 1-1: Top plate
1-2: Lower plate 1-3: Drilled hole
2: Chamfer groove 3: Diamond tip
4: Cutting tool base material 4-1: Step portion
WL: Waterjet Laser
S100: Diamond plate preparation step S200: Chamfer groove forming step
S300: Tip processing step S400: Combining step
S410: Step formation step S420: Alloy application step
S430: Tip joining step S440: Brazing step
S500: Turning step S600: Washing step
S700: Cleaning status confirmation step S800: Sorting step
S810: Drill hole forming step S820: First jig combining step
S830: Second jig combining step
Claims (10)
다이아몬드 플레이트(1)를 준비하는 다이아몬드 플레이트 준비단계(S100);
다이아몬드 플레이트(1)에 레이저를 조사하여 모따기 홈(2)을 형성하는 모따기 홈 형성단계(S200);
모따기 홈(2)이 형성된 다이아몬드 플레이트(1)를 가공하여 다이아몬드 팁(3)을 만드는 팁 가공단계(S300); 및
가공된 다이아몬드 팁(3)을 절삭공구 모재(4)에 결합하는 결합단계(S400);를 포함하는, 다이아몬드 절삭공구 제조방법.
In the method of manufacturing a diamond cutting tool using a laser,
A diamond plate preparation step (S100) of preparing a diamond plate (1);
A chamfer groove forming step (S200) of forming a chamfer groove (2) by irradiating a laser to the diamond plate (1);
A tip processing step (S300) of machining a diamond plate (1) on which a chamfer groove (2) is formed to create a diamond tip (3); and
A method of manufacturing a diamond cutting tool, including a coupling step (S400) of coupling the machined diamond tip (3) to the cutting tool base material (4).
상기 모따기 홈 형성단계(S200)와 상기 팁 가공단계(S300) 사이에 이루어지고, 모따기 홈(2)이 형성된 다이아몬드 플레이트(1)를 뒤집는 터닝단계(S500);를 포함하는, 다이아몬드 절삭공구 제조방법.
According to clause 1,
A diamond cutting tool manufacturing method comprising a turning step (S500) performed between the chamfer groove forming step (S200) and the tip processing step (S300) and turning over the diamond plate (1) on which the chamfer groove (2) is formed. .
상기 팁 가공단계(S300)에서 다이아몬드 팁(3) 가공에 워터젯 레이저(WL)가 사용되는 것;을 특징으로 하는, 다이아몬드 절삭공구 제조방법.
According to clause 2,
A method of manufacturing a diamond cutting tool, characterized in that a waterjet laser (WL) is used to process the diamond tip (3) in the tip processing step (S300).
상기 모따기 홈 형성단계(S200)와 상기 팁 가공단계(S300)에서 다이아몬드 플레이트(1)의 서로 다른 면이 가공되는 것;을 특징으로 하는, 다이아몬드 절삭공구 제조방법.
According to clause 3,
A method of manufacturing a diamond cutting tool, characterized in that different surfaces of the diamond plate (1) are processed in the chamfer groove forming step (S200) and the tip processing step (S300).
상기 팁 가공단계(S300)와 상기 결합단계(S400) 사이에 이루어지고, 다이아몬드 팁(3)을 세척하는 세척단계(S600);를 포함하는, 다이아몬드 절삭공구 제조방법.
According to clause 1,
A method of manufacturing a diamond cutting tool, comprising a cleaning step (S600) performed between the tip processing step (S300) and the joining step (S400) and cleaning the diamond tip (3).
상기 세척단계(S600)와 상기 결합단계(S400)사이에 이루어지고, 세척된 다이아몬드 팁(3)의 세척상태를 검사하는 세척상태 확인단계(S700);를 포함하는, 다이아몬드 절삭공구 제조방법.
According to clause 5,
A method of manufacturing a diamond cutting tool, comprising a cleaning state confirmation step (S700) performed between the cleaning step (S600) and the joining step (S400) and inspecting the cleaning state of the cleaned diamond tip (3).
상기 결합단계(S400)는 절삭공구 모재(4)에 단차부(4-1)를 형성하는 단차부 형성단계(S410);
상기 단차부(4-1)에 브레이징용 합금을 바르는 합금 도포단계(S420);
상기 단차부(4-1)에 상기 다이아몬드 팁(3)을 결합하는 팁 결합단계(S430);
다이아몬드 팁(3)이 결합된 절삭공구 모재(4)를 가열하여 브레이징용 합금을 용융하는 브레이징단계(S440);를 포함하는, 다이아몬드 절삭공구 제조방법.
According to clause 1,
The joining step (S400) includes a step forming step (S410) of forming a step portion (4-1) in the cutting tool base material (4);
An alloy application step (S420) of applying a brazing alloy to the step portion (4-1);
A tip coupling step (S430) of coupling the diamond tip (3) to the stepped portion (4-1);
A brazing step (S440) of heating the cutting tool base material (4) to which the diamond tip (3) is coupled to melt the brazing alloy.
상기 다이아몬드 플레이트 준비단계(S100)와 상기 모따기 홈 형성단계(S200) 사이에 이루어지고, 준비된 다이아몬드 플레이트(1)를 레이저 가공 위치로 정렬하는 정렬단계(S800);를 포함하는, 다이아몬드 절삭공구 제조방법.
According to clause 2,
A diamond cutting tool manufacturing method comprising an alignment step (S800) performed between the diamond plate preparation step (S100) and the chamfer groove forming step (S200) and aligning the prepared diamond plate (1) to the laser processing position. .
상기 정렬단계(S800)는 상기 다이아몬드 플레이트(1)의 가장자리에 두께방향으로 천공홀(1-3)을 형성하는 천공홀 형성단계(S810);
상기 천공홀(1-3)에 제1 정렬지그를 결합하는 제1 지그 결합단계(S820);를 포함하는, 다이아몬드 절삭공구 제조방법.
According to clause 8,
The alignment step (S800) includes a drilling hole forming step (S810) of forming drilling holes (1-3) in the thickness direction at the edge of the diamond plate (1);
A method of manufacturing a diamond cutting tool, including a first jig coupling step (S820) of coupling a first alignment jig to the drilled hole (1-3).
상기 정렬단계(S800)는 상기 다이아몬드 플레이트(1)의 가장자리를 집게 형태의 제2 정렬지그로 잡아주는 제2 지그 결합단계(S830);를 포함하는, 다이아몬드 절삭공구 제조방법.
According to clause 8,
The alignment step (S800) includes a second jig coupling step (S830) of holding the edge of the diamond plate (1) with a second alignment jig in the form of tongs.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220143521A KR20240061775A (en) | 2022-11-01 | 2022-11-01 | Diamond cutting tool manufacturing method |
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| KR100623304B1 (en) | 2005-04-14 | 2006-09-13 | 이화다이아몬드공업 주식회사 | Cutting segment, method for manufacturing cutting segment and cutting tool |
| KR20110005006A (en) | 2009-07-09 | 2011-01-17 | 이화다이아몬드공업 주식회사 | Method for manufacturing for diamond cutting tool having chip breaker and diamond cutting tool manufactured thereby |
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