KR880001405B1

KR880001405B1 - 절삭공구

Info

Publication number: KR880001405B1
Application number: KR1019850002291A
Authority: KR
Inventors: 히로시 시가다
Original assignee: 가부시끼가이샤 도시바; 사바 쇼우이찌
Priority date: 1984-04-12
Filing date: 1985-04-04
Publication date: 1988-08-01
Also published as: JPH04761B2; EP0160850B1; EP0160850A1; DE3571212D1; JPS60217005A; KR850007390A; US4692070A; US4636117A

Abstract

내용 없음.

Description

절삭공구

제 1 도는 본 발명의 일실시예에 의한 절삭공구의 정면도.

제 2 도는 동 절삭공구의 요부를 나타낸 사시도.

제 3(a)도는 팁을 나타낸 평면도.

제 3(b)도는 동 팁의 정면도.

제 4 도는 동 절삭공구를 사용하여 면을 깍고 있는 상태를 나타내는 사시도.

제 5 도는 동 절삭 상태하의 팁을 직교하는 세개의 평면에 투영한 상태를 나타낸 설명도.

제 6 도는 절삭면의 마무리 거치름을 확대하여 나타낸 도면.

제 7 도는 짜른 찌꺼기의 형상과 착색을 나타낸 도면.

제 8 도는 절삭중의 팁과 짜른 찌꺼기의 배출 상태를 나타낸 설명도.

제 9 도는 절삭의 제각도와 속도의 관계를 나타낸 모델도.

제10도는 짜른 찌꺼기의 유출각을 설명하는 도면.

제11도는 절인과 절삭속도, 보내는 방향을 설명하는 설명도.

제12도는 본 발명에 의한 절삭공구를 사용한 외주 절삭의 상태를 나타낸 사시도.

제13도는 동내주 절삭의 팁을 나타낸 사시도.

제14(a)도는 사각형의 팁을 나타낸 평면도.

제14(b)도는 동 팁의 정면도.

제15도는 사각팁을 자루에 취부한 정면도.

제16도는 동 사시도.

제17도는 다른 실시예에 의한 사각 팁을 나타낸 사시도.

제18도는 사각 팁을 취부한 절삭 공구의 정면도.

제19도는 동 공구의 사시도.

제20도는 일물대에 취부된 본 발명의 절삭공구와 가공체의 상태를 나타낸 도면.

제21(a)도는 링(ring)상 팁을 나타낸 평면도.

제21(b)도는 동 팁의 정면도.

제22도는 링(ring)상 팁을 취부한 절삭공구의 정면도.

제23도는 동 절삭공구를 나타낸 사시도.

제24도는 삼각팁을 취부한 절삭공구의 다른 예를 나타낸 정면도.

제25도는 또 다른 예를 나타낸 정면도.

제26도는 종래의 절삭 공구에 의한 외주 선삭의 상태를 나타낸 사시도.

제27도는 종래의 절삭공구에 의한 단면 절삭의 상태를 나타낸 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 자루 2 : 팁

3 : 가공체 4 : 주절인

6 : 절인 7 : 취부공

8 : 절결凹소 9 : 씸

10 : 절경공

본 발명은 절삭공구에 관한 것이며, 특히 곡선상의 절인을 갖는 팁(tip)을 자루(shank)의 선단에 고정한 절삭공구에 관한 것이다.

일반적으로 바이트 고정구의 자루 선단에 초경(超硬)이나 세라믹(ceramics)의 팁 바이트를 고정한 절삭공구는 선반, 보링기, 형삭기(shaper)등의 다 종류에 공작 기계에 널리 사용되고 있다.

종래의 절삭공구는 제26도 및 제27도에 나타낸 바와 같이, 자루(1)의 선단에 팁(2)을 고정한 것이다. 제26도는 환봉상의 가공제(3)의 외주를 선삭(旋削)하고 있는 상태를 나타내며, 또, 제27도는 원판 가공물(3)을 평삭(平削)하고 있는 상태를 나타내고 있다. 도면중 N은 가공체(3)의 회전방향을 나타내며, f는 절삭공구의 진행방향을 나타내고 있다.

이와 같은 종래의 절삭공구는 모두 팁(2)의 횡도(橫刀)와 선인(先刃)사이의 주절인(主切刃) (4)부분으로 절삭하고 있기 때문에 주절인(4)의 마모나 결손이 많고 또, 팁의 다른 대부분은 절삭에 관여치 않은 채 폐기되는 일이 많으며, 바이트 자체를 교체해야 하였다. 또 절삭시 절삭 저항으로 인한 떨림을 방지하기 위해서 주절인(4)의 반경은 작게 설정되는 일이 많다. 그러기 위해서는 보내는 양(절삭량)을 증대하면 절삭면이 거칠게 되며, 역으로 절삭량을 작게 설정하면 절삭 능률이 저하 하게된다. 곧 절석면의 가공도를 Ho, 가공체(3)의 1회전당 보내는 량을 f, 주절인의 반경을 r로 나타내면 Ho=f²/8r의 관계에 있다. 또한, 팁(2)을 초경합금이나 세르메트(cermet)나 세라믹등의 고경도의 재료로 구성한 경우에는 주절인의 예각을 크게 할 수 없기 때문에 절삭감각이 둔해지며, 절삭 저항의 증대로 미소한 절삭(마무리 가공)이 안되었다. 또한, 절삭 저항이 커서 절삭 온도가 상승되고 절삭공구나 가공체의 열팽창이 많으며 정밀한 가공도를 얻기가 어려웠다. 더우기 가공체를 단속 절삭할 경우에는 팁의 끝(주절인)이 절환(切換)하기 쉬우며, 거친 가공면의 발생이 많았다. 그러므로 본 발명의 목적은 상술한 종래의 결점을 해소하고 보내는 량(절삭량)이 크더라도 양호한 절삭면이 얻어짐과 동시에 절삭 감각을 향상시키며 단속 절삭에서도 팁이 결손되는 것이 없는 절삭 공구를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 곡선상의 절인을 갖는 팁을 자루의 선단에 고정한 절삭 공구에 있어서, 상기 팁은 절인을 포함한 면이 절삭면과 거의 평행이며, 상기 절인의 거의 중점을 통하는 접선과 절삭 속도 방향으로 직교하는 직선으로 이루는 경사각을 소정의 범위에 설종하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이하 본 발명에 의한 절삭 공구의 실시예를 제 1 도 내지 제25도를 참조하여 설명한다.

제 1 도 내지 제 3 도는 팁(2)의 윤곽 형상이 거의 삼각형상을한예를 나타내고 있으며, 팁(2)는 제 3(a)도, 제 3(b)도에 나타낸 바와 같이 파선으로 나타낸 정삼각형(5)의 각변을 현으로 한 원호상의 절인(6,6,6)을 가지며 팁(2)의 두계는 t로 나타내고 있다. 또 절인(6)은 반경 R의 원호로 나타내어지고, 상기 팁(2)의 중앙에는 취부공(7)이 천설되어 있다. 상기 팁(2)은 제 1 도 및 제 2 도에 나타낸 바와 같이 자루(1)의 선단에 절결된 절결凹부(8)내에 수용되어, 절결凹부(8)의 저면(8a)과의 사이에 씸(shim)(9)이 개삽되어 있다. 상기 절결凹부(8)의 저면(8a)과 측면(8b)과의 경계에는 절결공(10)이 형성되어 있다. 상기 팁(2)을 주루(1)에 고정시키기 위해서는 체결볼트(11)의 회동조작에 의해서 체결 위치와 해체 위치를 움직이는 레버(12)를 취부공(7)에 삽입하여 체결위치로 움직이면 된다. 또, 이 취부 상태에서 팁(2)의 절인(6)중 절삭에 사용되는 것은 외측에 위치한 절인(6a)이다. 상기 절인(6a)의 거의 중점(Po)에 있어서, m의 경사각 i는 절삭속도 방향 Vw에 직교하는 직선 1 과 이루는 각이며, 실험에 의하면 30-60도의 범위내에 설정된다.

제 1 도에 나타낸 예에서는 거의 정삼각형상의 팁(2)를 정립한 상태로 사용하고 있기 때문에 경사각 i는 60도로 되어 있다. 또, 제 2 도로 부터 명백하듯이, 절인(6a)의 배부의 자루(1)의 일부는 짜른 찌꺼기를 배출기를 쉽게 하기 위한 배출포켓(13)이 형성되어 있다.

상기 절인(6a)에는 절인각 ε가 부여되어 있으며, 이 절인각 ε는 제 1 도에 나타낸 바와 같이 곡율반경 R의 절인(6a)의 거의 중점(Po)를 통하는 접선m과 직교하는 수선 n을 따라 부여되고, 전기 중점 po가 자루(1)의 최전방에 돌출되게 되어 절삭 깊이를 크게 취할 수 있다.

전기 절인각 ε은 3°-11°의 범위내에 설정하면 된다. 또한, 제 2 도에 있어서, 자루(1)의 선단에 나타낸 파선은 자루(1)의 장수축과 직교하는 면을 나타내며, 실제의 전면은 절인각 ε의 영향으로 경사면으로 되어 있음을 알 수 있다.

제 4 도는 입선반등의 공작기계에 의하여 링(ring)상의 가공체(3)의 단면(14)을 상술한 본 발명에 의한 절삭 공구로 선삭가공 하고 있는 상태를 나타내고 있다. 이예에서는 자루(1)는 그 장수축이 가공체(3)의 피삭면(14)에 대해서 거의 수직으로 위치하고 있으며, 팁(2)의 곡선상의 절인(6a)의 중앙부 Po와 그 주변이 가공체(3)내에 짤라 들어간다. 이 예에 있어서 절삭 형태의 서의 팁(2)의 절인(6a)의 입체 공간에 있어서 직교한 세개의 평면 Pxy, Pxz, Pyz로의 투영 형상을 제 5 도를 참조하여 설명한다. 도면중 Vw은 절삭 속도의 방향을 나타내고 있다. 팁(2)의 절인(6a)은 평면 Pxy와 평행인 절삭면에 대해서 절인각 ε를 남기고 거의 평행에 가까운 상태로 되어 있기 때문에, 절인(6a)는 실질적으로 큰 곡선 절인으로서 절삭작용을 행하는 것으로 되며, 보내는 양 f가 커도 마무리 면의 거치름의 최대치 Ho는 극히 미소한 평탄한 면으로 된다. 제 6 도는 본 실시예의 절삭공구를 사용하여 하기 절삭 조건 제원(諸元)에 기초하여 절삭한 경우에 있어서 마무리면의 거치름 곡선을 나타내고 있다.

[제 1 표]

상기 측정효과로 부터 명백하듯이 스텐레스 스틸의 단속절삭으로 회전당 4.8mm라는 큰 양으로 보내며 개략 3.2㎛의 최대 거치름을 얻은 것이 확인되었다.

제 5 도에 있어서, 팁(2)의 절인(6a)의 양단을 A, B중점을 Po로 하면, 평면 Pxy에 투영되었듯이 Po점의 접선 m과 절삭속도 Vw에 직교하는 직선 1 이 이루는 각이 경사각 i로 된다. 또, 평면 Pxy에 투영된 절인(6a)의 형상은 절삭속도 방향 Vm에 대향하여 절인(6a)의 중점을 중심으로 하는 凸상을 나타내고 있다. 제 4 도에 나타낸 바와 같이, 절삭속도 방향으로 직교하는 보내는 방향 f에 절삭공구를 보내는 경우에는 보내는 방향 f에 관해서도 절인(6a)은 중점 Po를 중심으로 하여 凸상을 나타내게 된다. 다음으로 절인(6a)의 XZ평면 Pxz로의 투영상은 짤라 들어가는 방향(아랫방향)에 凸상의 곡선이며, YZ평면 Pyz로의 투영상도 역시 짤라 들어가는 방향(아랫방향)으로 凸상의 곡선으로 되어 있다. 이와 같이 경사각 i를 갖는 절인(6a)이 각 방향에 향하여 凸 곡선으로서 작용한다는 것은 절인의 강도가 직선보다도 향상하는 것 이외에 절삭현상에서 보면 절인이 서서히 가공체에 접촉하고, 서서히 절삭가공되어서 절삭량이 증가하며, 절삭량이 최대로 된후에는 서서히 절삭량이 작아지며, 마무리면이 생성되어 진다. 따라서 짜른 찌꺼기의 횡단면 형상은 양 끝이 엷어진다. 또, 연강(軟鋼)의 짜른 찌꺼기의 색의 변화로 부터 절삭온도의 고저를 판단하면 제 7 도에 나타낸 바와 같이 짜른 찌꺼기의 양단 C,D가 엷은 은백색이면 절삭온도가 낮은 것을 나타내고 있으며 중앙부가 농감색(濃紺色)이면 고온임을 알수 있다. 이것은 가공체(3)의 마무리면에 접하는 짜른 찌꺼기의 한끝 D가 저온이며, 마무리면의 일변형이나 열손상등의 악 연향이 적은 것이 추측된다.

제 8 도는 절삭중에 있어서, 팁(2)를 중심으로 해서 확대하여 나타낸 사시도이며, 큰 곡률 반형 R을 갖는 절인(6a)은 팁의 편평한 면을 절삭면(15)에 대해서 절인각 ε를 남기고 평행에 가까운 상태까지 기울인 자세이기 때문에 절인(6a)은 보다 큰 곡률반경을 간는 절인으로서 절삭 작용을 행하게 되어, 보내는 양 f가 커도 마무리면의 거치름의 최대치 Ho는 극히 미소하게 된다. 절삭된 부분은 단면 S와 그 X-Z평면으로의 투영 S'는 사선으로 나타낸 듯한 형상으로 되며, 짜른 찌꺼기(16)의 횡단면 형상도 절삭단면과 같이 제 7 도에 나타낸 바와 같이 중앙부가 두껍고, 양끝으로 갈수록 얇아 진다. 이것은 곡선상의 절인(6a)이 서서히가공체(3)에짤라 들어가며, 또한 마무리면이 서서히 이루어지는 것을 의미하고 있다, 절삭속도 Vw로 곡선 절인(6a)에 향해 온 가공체(3)의 표면은 전기 절인(6a)에 의하여 절삭되며, 분리된 짜른 찌꺼기 유출속도 Vc로 유출한다. 이때 짜른 찌꺼기(16)는 절인(6a)의 경사각 i에 의해서 다른 방향으로 유출함을 알 수 있으며 그 각도를 짜른 찌꺼기 유출각 η^c로 불린다. 짜른 쩌꺼기(16)는 제 8 도에 나타낸 바와 같이 전체로서는 절인(6a)의 경사진 방향으로 뒤틀려 지면서 유출한다.

제 9 도는 곡선절인 (6a)를 각도 i만큼 경사시키고 속도 Vw로 절삭하고 있는 상태에서의 제각도와 속도의 관계를 설명하는 모델도이며, 설명이 간달하기 때문에, 제 4 도, 제 8 도에 있어서 나타낸 보내기 f는 생략하고 있으며, 가공체(3)의 폭은 곡선 절인의 인폭보다도 좁게 했다. 또, 짜른 찌꺼기(16)의 유출 방향을 명시하기 위해서, 짜른 찌꺼기는 비틀리지 하지 않고 직선적으로 유출하는 것으로 하였다. 동 도면에 있어서, Vw는 가공체의 속도 (절삭속도), Vc는 짜른 찌꺼기(16)의 유출속도 αⁿ는 수직예각, α^e는 유효예각, η^c는 짜른 찌꺼기 유출각을 나타낸다.

일반적으로, 절인(6a)은 절삭방향과 직교하는 방향에 대하여 경사각 i만큼 기울어져 있을때 짜른 찌꺼기(16)의 유출각 η^c는 절인에 수직한 평면과 짜른 찌꺼기의 흐름의 방향이 이루는 각을 수직면상에서 측정한 것이며, 기하학적 관계로 부터 다음식이 얻어진다.

sinα^e=sinη^c+cosη^ccos i sinαⁿ……………………………(1)

상기식에 있어서 우변의 수직예각 αⁿ은 절인과 마무리면에 수직한 면내의 예각이며, 절삭공구의 설계시점에서 설정하고, 실제의 측정도 용이하다. 좌변의 유효예각 α^e는 제 9 도에 나타낸 바와 같이 절삭속도 Vw와 짜른 찌꺼기(16)의 유출속도 Vc를 표함하는 면내의 예각이며, 절삭기구를 지배하는 가장 중요한 예각이다. 상기식에 의해서 짜른 찌꺼기(16)의 유출각 η^c가 정해지면 유효예각 α^e을 산출할 수 있게 된다. 짜른 찌꺼기(16)의 유출각 η^c는 절삭 폭과 같은 가공체(3)의 폭 b와 짜른 찌꺼기(16)의 bc의 측정치를 다음식에 대입하면 근사적으로 구할 수 있다.

cosη^c=b_ccos i/b ……………………………(2)

실제로 짜른 찌꺼기 폭, 절삭폭, 수직예각을 측정하여 짜른 찌꺼기 유출각을 계산한 결과, 점 Po에 있어서의 경사각 i가 60°, 수직예각 αⁿ이 -10°일때 짜른 찌꺼기 유출각 η^c은 약 50°, 짜르는 감각을 나타내는 유효예각 α^e는 약 40°이다.

이것은 절삭공구의 예각 그 자체는 크지 않은 둔한 절인이라도 절인을 경사시키므로 인해 실절적으로 극히 큰 예각으로서 짜르는 감각이 좋은 절삭 작용을 행하는 것을 의미하고 있다.

제 9 도는 경사진 곡선 절인(6a)상의 일점 Po에 관한 절삭 기구를 설명하는 도면이었으나, 제10도는 경사진 곡선 절인상의 각점 Po, P₁, P₂, P₃, P₄에 있어서의 짜른 찌꺼기 유출각 η^c, η^c1, η^c2, η^c3, η^c4, 를 모식적으로 나타내는 부분사시 설명도이며, 각 점의 접선의 경사가 나타내는 경사각 및 예각의 차이에 의해서 짜른 찌꺼기 유출각도 미묘하게 다르며, 이 때문에, 짜른 찌꺼기 내부의 응력이 분산되어 짜른 찌꺼기의 v폭은 넓어지는 경향이 있으며, 또, 절인 형상이 짜른 찌꺼기 형상에 전사하여 짜른 찌꺼기의 횡단면은 만곡하여 강고하며, 짜른 찌꺼기 전체로서 절인(6a)의 경사 방향에 매끈하게 유출하기 때문에 절인(6a)에 체류하거나 부착하는 일이 없으며, 종래의 절삭공구에서 볼 수 있는 것과 같은 짜른 찌꺼기의 부착에 원인하는 공구 마모는 억제되어, 공구 수명이 연장된다.

제11도는 팁(2)의 곡설절인(6a)과 절삭속도 및 보내는 방향의 관계를 나타내는 평면 설명도이며, 돌출한 곡선절인(6a)만 실선으로 나타내고 있다.

동 도면에 있어서, 절삭속도 Vw₁가 타나낸 방향의 경우에는 보내는 방향은 f₁이든, 그것과 역방향의 f₂의 어느것도 좋으며, 절삭속도가 Vw₂의 방향인 경우에는 보내기는 f₂나, 그것과 역방향의 f'₂의 무엇이든 좋으므로 실제로 사용하기에 편리하다.

또 제11도에 있어서, 절인(6a)에 작용하는 절삭 저향의 주분력은 절삭속도 방향과 같은 방향으로 작용하기 때문에 절삭속도가 Vw₁일때에는 주분력 F_p의 작용하는 방향의 f'₂에 일치한다.

종래의 절삭공구에서는 제26도 및 제27도에 나타낸 바와 같이 편평한 팁(2)의 두께가 얇은 방향에서 절삭저항의 주분력을 받고 있었으므로팁의결손 사고가 생겼으나, 본 발명의 절삭 공구에서는 제11도에 나타낸 바와 같이 편평한 팁의 길이가 큰 방향에서 주분력 F_p를 받게 되므로, 팁의 강도가 커진다.

상술한 실시예에 의하면 큰 곡률반경을 가지는 곡선 절인을 외주에 만든 팁의 편평한 면을 가공면에 대해서 절인각도 ε를 남긴 것만으로 거의 평행에 가까운 상태까지 기울게 하며, 또한, 절삭 방향과 보내는 방향의 양방에 대해서도 전기 곡선 절인이 경사지도록 구성하였으므로 다음과 같은 효과가 기대된다.

(1) 절삭에 직접 작용하는 절인이 짤라 들어가는 방향에 대해 극히 큰 곡선 절인으로 되며, 큰 속도로 보내는 양호한 면이 얻어진다.

(2) 절삭속도 방향 및 보내는 방향에 대해서도 경사가 극히 큰 곡선절인으로서 절삭 작용을 행하기 때문에, 유효예약각 크게 되어 자르는 감각이 향상되어 거치름의 발생이 감소하는 것 이외에, 미소한 짤라냄도 가능해 진다. 절삭저항도 감소하여, 절삭열의 발생도 억제되어 공구 수명이 길어지는 것 이외에, 가공면과 공구의 열변형이나 열손상이 감소하여, 가공정도가 향상한다. 또한, 서서히 절삭하는 형태를 취하기 때문에, 단속 절삭이어도 충격이 일시에 가해지지 않아 절인이 결손되는 일이 없으며, 진동의 발생도 억제된다.

(3) 짜른 찌꺼기 횡단면이 만곡해서 강고하며, 짜른 찌꺼기 전체로서 절인의 경사방향으로 매끄럽게 유출하므로, 짜른 찌꺼기가 절인에 부착치 않으므로 공구의 마모가 억제된다.

(4) 절인의 모양은 동일한 채 절석 방향, 보내는 방향을 복수의 방향으로 부터 임의로 선택할 수 있어 능률이 좋은 절삭 가공을 행할 수 있다. 절삭 방향은 90°이상에 걸쳐서 바꾸어도 좋으며, 보내는 방향은 완전히 역 방향으로 해도 아무 지장 없이 절삭된다.

(5) 종래의 절삭 공구에서는 팁의 끝을 절인으로서 하용하고 있었으나 본 발명에 의한 절삭 공구에서는 팁의 코너(corner)부가 아니라 곡선 절인부를 절삭에 사용하므로 마모후도 종래의 절삭공구의 팁으로서 마사용인 채의 코너부를 사용할 수 있어 경제적이다. 또, 팁은 큰 곡선절인이므로 종래의 절삭공구의 팁 취부좌에도 아무 지정 없이 착탈이 가능하도록 취부시키르 수 있으므로 편리하다.

(6) 본 발명에 의한 절삭공구는 제 4 도에 나타낸 것과 같은 가공물의 단면 가공 이외에, 제12도에 나타내는 것과 같은 외주가공, 제13도에 나타낸 내주가공에도 사용할 수 있으며, 단면 가공의 경우와 같은 작용효과를 가진다.

(7) 절삭 저항의 주분력 방향(절삭속도 방향에 일치하는)에 대해서 편평한 팁을 가장 그 길이가 커지게 하는 자세로 취부하여 절삭하게 함으로 팁 및 절인의 강도는 커져, 비교적 충격이 큰 가공에도 충분히 적용된다. 또, 절인이 각 방향에 대해서 곡선형상이므로 직선 절인보다도 강도가 향상되어 절인의 결손이나 마모에 대해서 강한 특징이 있다.

다음으로 본 발명의 다른 실시예를 제14도 내지 제25도를 참조하여 설명한다. 또한, 전술의 실시예와 동일부분에는 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다.

전술한 설명은 개략 삼각형의 팁을 사용하는 경우를 예로 들었으나 제14(a)도, 제14(b)도는 개략 사각형의 팁(2)의 평면도 및 정면도를 나타내고 있으며, 사변은 밖으로 향하여 凸한 곡선 철인(6)으로 되어 있다.

제15도는 제14도에 나타낸 팁을 하나의 코너(corner)를 아래로 하여 세운 상태로 자루(1)의 선단부에 착탈 가능하게 취부한 상태를 나타내는 정면도이다. 본 실시예에서는 팁의 경사각 i는 45°이나 이 각도에 한정할 필요가 없는 것은 전술한 바와 같다.

제16도는 제15도에 나타낸 실시예의 부분사시도이며, 팁(2)는 자루(1)의 선단에 凹설 되어 있다.

제17도는 팁의 취부좌(17)을 개방적으로 하여 취부좌(17)의 가공과 팁의 취부를 쉽게 한 다른 실시예를 나타내는 부분사시도이다.

제18도는 개략 사각형의 팁(2)를 자루(1)선단에 하나의 코너를 아래로 하여 세운 상태로 취부하여, 상측의 2개의 곡선 절인(6a, 6a')이 돌출하도록 팁(2)과 자루(1)의 중심선 h에 향하여 절인각을 만들어 두고 있다.

제19도는 제18도에 나탠 실시예의 부분 사시도이다.

제20도는 제19도에 나타낸 실시예의 절삭공구를 가공체(3)와의 관계에 있어서, 나타낸 부분평면도이며, 자루(1)의 폭방향으로 반각(半角)r되는 테퍼(taper)를 붙여 이자루를 인물대(刃物台)(18)의 측면(18a)에 밀어대면, 자루의 선단에 凹설한 팁(2)에도 마찬가지로 각도 r되는 전절인각(前切刃角)이 부여되게 되어, 실제로 절삭하는 절인(6a)이 자루의 전방으로 돌출한다. 이것과 반대측의 측면에 자루의 반대측의 측면을 밀면 좋다. 동일의 절인으로 보내는 방향 f를 거꾸로 하면 경사각 i가 겉으로 보기에는 -i로 되어 절삭 작용하는 것이 되어 본 실시예에 의하면 그 변화가 없이 때문에 짜른 찌꺼기의 흐르는 형태로 변화하지 않는다.

전술의 실시예에서는 팁으로서 개략 사각형의 것을 예로 들었으나 제21(a)도, 제21(b)도는 원형 팁(2)의 평면도 및 측면도를 나타낸 것이며, 외연주가 곡선 절인(6a)으로 되어 있다.

제22도는 제21도에 나타낸 원형 팁(2)를 세운 상태에서 자루(1)의 선단부에 凹설하여 레버(12)에 의해 착탈 가능하게 고정한 상태를 나타낸 정면도이다. 실제로 절삭에 제공되는 절인부분은 점Po를 중심으로 한 부분이며, 이 부분이 다른 어떤 부분보다도 홀더(holder)전방에 돌출하도록 자루의 전방 및 팁 취부좌(17)에 절인각 ε를 부여하고 있다.

제23도에 나타낸 것은 실시예의 부분사시도이며, 팁 배면에 씸(9)를 설치하고 있다. 본 실시예에서는 외연전주가 절인으로 될 수 있으므로 Po점을 중심으로 하여 발생하는 절삭에 의한 마모에 대응하는 차례로 원형 팁의 외연을 돌게하여 전주를 유효하게 사용할 수 있으므로 경제적이다. 또, 팁에 코너부가 없기 때문에, 썰어 넣기를 비교적 크게 설정할 수 있으므로 용도가 넓으며, 내주가공 용으로 사용하기 쉽다. 또한, 씸(9)는 주로 고경도 재질제의 팁(2)이 절삭중에 상대적으로 경도가 낮은 자루(1)를 손상시키는 것을 막는 목적으로 설치하는 것이므로 필요불가결의 구성 요소는 아니며, 본 실시예에 한정되지 않고 제거하는 것도 가능하다.

이상의 실시예에 있어서는 자루 전면에 팁의 외곽 형상에 맞춘 凹곡선 형상에 팁에 취부좌(17)의 벽(17a)를 가공하고 있었으나 가공이 간단하므로 제24도에 나타낸 바와 같이 직선상의 벽(17b)으로 하거나, 제25도에 나타낸 바와 같이 벽(17b)의 일부를 잘라 내어 구(19)로 하여 각변의 절인(6)과 구의 2개소의 단점 q에서 접하도록 하여도 좋다. 이 구성을 원형팁이나 악사각 팁을 사용하는 자루에도 마찬가지로 적용할 수 있다. 또, 이상의 실시예에서는 가공물을 회전시켜서 절삭 속도를 주어 절삭하였으나, 공구에 회전운동이나 직선운동을 하게 하여 가공물과의 사이에 상대 속도를 주어도 좋다. 또, 팁은 양면의 절인을 사용할 수 있는 이른바 네가티브(negative)를 예를 들었으나 편면(片面)의 절인만 사용할 수 있는 이른바 포지티브(positive)이어도 좋은 것은 물론이다.

이상의 설명으로 부터 명백하듯이 본 발명에 의하면 외주에 곡선상의 절인을 갖는 팁을 경사시켜서 가공면에 대해서 절인각 ε를 남기는 것만으로 자루 선단에 취부 하였기 때문에 경사진 곡선상의 절인이 절삭에 작용하여 보내는 양을 증대하여도 양호한 마무리면의 거치름이 얻어진다. 또, 유효 예각이 커지므로 짜르는 감각이 좋은 절삭이 행해지며, 거치름의 발행이 억제된다. 또, 서서히 절삭하는 것이 가능하므로 단속절삭에도 강하여 가공한 면의 온도 상승도 적으며 가공능률의 향상과 동시에 가공 품질을 향상시킬 수가 있다. 또한, 절삭주분력을 힘의 넓은 폭 방향으로 받을 수 있기 때문에 절인과 팁의 강도가 향상되는 것 외에 절삭의 각 방향에 대하여 곡선 절인으로서 작용하기 때문에 절인의 강도가 높고, 날삭재등의 가공에도 충분히 적용할 수 있다.

Claims

평행인 2개의 평탄면과 이 평탄면의 윤곽형상이 되는 외측을 향하여 돌출되는 돌출곡면으로 구성되고, 상기 평탄면의 주연을 절인으로하는 편평 팁을 생크의 선단에 고정시킨 절삭공구에 있어서, 상기 편평팁은 상기 평탄면의 가공물의 절삭면과 대략 평행으로 놓여서 상기 돌곡면이 레이크면이 되고, 또한 상기 절인의 대략 중점을 통하는 접선과 직교하는 수직선에 연하여 여유각을 설비하고 상기 접선과 절삭속도 방향에 대해서 직교되는 직선이 구성하는 경사각을 소정의 범위로 설정하고, 상기 절인에 있어서의 절삭에 관여되는 범위상의 임의의 점에서의 절삭속도 방향에 직교되는 직선이 상기 임의의 점에서의 절인의 접선에 대해서 동일방향으로 경사되도록 배치시킨 것을 특징으로 하는 절삭공구.
상기 경사각은 30°-60°의 범위로 설정된 것을 특징으로 하는 특허청구의 범위 제 1 항 기재의 절삭공구.
상기 편평 팁은 평탄면의 윤곽 형상이 대략 4각형으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 특허청구의 범위 제 1 항 기재의 절삭공구.
상기 편평 팁은 링상으로 구성되고 원주연을 절인으로 한 것을 특징으로 특허청구의 범위 제 1 항 기재의 절삭공구.