KR950013213B1 - 보오링바이트 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

보오링바이트

제 1 도 ~ 제 4 도는, 본 발명의 일실시예를 표시하는 것으로,

제 1 도는 평면도.

제 2 도는 제 1 도의 Ⅰ에서 본 도면.

제 3 도는 제 1 도의 Ⅱ에서 본 도면.

제 4 도는 제 1 도 중 Ⅲ-Ⅲ선 단면도.

제 5 도는 상기한 실시예의 변형예를 표시하는 평면도.

제 6 도 ~ 제 8 도는, 종래예를 표시하는 도면으로서,

제 6 도는 평면도.

제 7 도는 정면도.

제 8 도는 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(13) : 공구본체 (14) : 드로우어웨이팁

(15) : 절삭날 (20) : 칩포켓

(21) : 저면(절삭날에 연속되는 벽면)

본 발명은, 선삭가공에 있어서 피절삭재의 내경가공을 할 때 사용되는 보오링바이트에 관한 것이다.

종래, 이런 종류의 보오링바이트로서는, 제 6 도∼제 8 도에 표시하듯이 날앞부(1), 목부분(2) 및 자루(shank)(3)가 순차적으로 형성되어 이루어지는 대략 원주형상의 공구본체(4)의 선단 한쪽부분에, 드로우어웨이팁(이하, 팁이라 약칭한다)(5)이 장착되어 이루어지는 것이 알려져 있다.

여기에서, 상기한 팁(5)은, 평면에서 볼 때 대략 능형을 이루는 것으로 대향하는 두 각부에 형성된 절삭날(6)의 어느 한쪽이 상기한 날앞부(1)의 선단 및 외주면에서 약간 돌출된 상태로 상기한 날앞부(1)에 붙였다 띄었다 할 수 있게 장착되어 있다.

또, 상기한 날앞부(1)에는, 그 보오링바이트의 선단 및 외주면에 개구하는 칩포켓(7)이 형성되어 있다.

이 칩포켓(7)은, 팁페이스(5a)와 대략 한면을 이루는 평탄한 페이스(8)와, 이 페이스(8)의 후단에서 날앞부(1)의 뒤쪽으로 나아감에 따라서 점차 날앞부(1)의 상부 외주면을 향하여 경사지는 경사면(9)을 보유하여 이루어지는 것이다.

이와 같이 구성된 보오링바이트를 사용하여 피절삭재의 내경가공, 즉 피절삭재에 미리 형성된 구멍부를 확대하는데는, 우선 자루(3)를 도면표시하지 않은 홀더를 통하여 공작기계의 공구파지부(예컨대, 선반의 심압대)에 장착하는 한편으로, 상기한 피절삭재를, 공작기계의 공작물파지부(예컨대 선반의 척)에, 그 구멍부의 축선이 상기한 자루 (3)의 축선(O)과 평행한 방향을 향하도록 장착한다. 그리고, 상기한 피절삭재를 그 구멍부의 축선주위로 회전시키면서 상기한 공작기계의 공구파지부와 공작물파지부 사이에 상기한 자루(3)의 축선방향으로 상대운동을 부여하여 상기한 날앞부(1) 및 복부분(2)을 상기한 피절삭재의 구멍부에 삽입해감에 따라, 팁(5)의 절삭날(6)로 피절삭재의 구멍부를 절삭날(6)로 피절삭재의 구멍부를 절삭하여 수정치수로 그 직경을 확대해 간다.

이때, 팁(5)의 절삭날(6)에서 생성된 칩은, 팁페이스(5a)에서 칩포켓(7)의 페이스 (8)로 배출된다. 그리고, 경사면(9)을 따라 목부분(2)의 외주쪽으로 안내되어서, 목부분(2)의 외주면과 피절삭재의 구멍부 내벽 사이의 빈틈을 경유하여 보오링바이트의 뒤쪽으로 배출된다.

그런데, 상기한 종래의 보오링바이트에 있어서는, 날앞부(1)의 선단부를 직경방향의 전체길이에 걸쳐서 노치(notch)하여 칩포켓(7)의 페이스(8)를 형성하였으므로, 목부분(2)이나 자루(3)에 비하여 날앞부(1)의 강성이 상당히 낮다. 이 때문에, 날압부(1)가 절삭저항에 의해서 용이하게 변형되어 절삭날(6)의 높이가 변화되고, 이것에 수반하여 가공되는 구멍의 내경 등이 변화되어 가공정밀도가 약화된다는 결정점이 있었다.

본 발명은, 이와 같은 배경하에 이루어진 것으로, 공구선단의 강도가 높아서 양호한 가공정밀도를 실현할 수 있는 보오링바이트를 제공함을 목적으로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 보오링바이트는, 상기한 칩포켓을, 절삭날에 연속되는 벽면과 직교하는 방향으로 평면에서 본 상태에 있어서, 상기한 석단여유면의 절삭날에 대하여 직경방향의 반대쪽에 위치하는 끝부분보다도 상기한 절삭날쪽의 위치에서 공구본체 외주면의 절삭날에 연속되는 쪽 부분에 이르는 홈형상으로 형성한 것이다.

상기한 구성에 의하면, 칩포켓이 석단여유면의 도중에서 공구외주면의 절삭날에 연속되는 쪽으로 뻗어 있으므로, 공구본체의 석단부분은 종래의 칩포켓과 같이 직경방향의 전체길이에 걸쳐서 노치되지 않고, 칩포켓의 배후, 즉, 공구본체 선단의 절삭날에 대하여, 직경방향의 반대쪽에 위치하는 부분이 리브형상으로 남는다. 이 때문에, 공구선단의 강도가 향상되어 절삭저항에 의한 공구선단의 변형량이 감소된다.

[실시예]

이하, 제 1 도∼제 4 도를 참조하여, 본 발명의 실시예를 설명한다.

제 1 도에 표시하듯이 본 실시예의 보오링바이트는, 날앞부(10), 목부분(11) 및 자루(12)로 구성되는 대략 원주형상의 공구본체(13)의 선단 한쪽부분에, 팁(14)이 장착되어서 이루어지는 것이다.

제 1 도 ~제 3 도에 표시하듯이, 상기한 팁(14)은, 초경합금을 평면에서 보아 대략 능형을 이루는 판형상으로 성형하여 이루어지는 것으로서 대향하는 두 각부에 형성된 절삭날(15)의 어느 한쪽이 상기한 날앞부(10)의 선단 여유면(16) 및 외주면(17)에서 돌출된 상태로 또한, 그 페이스(18)에 정(正)의 경사각이 부여된 상태로 날앞부(10)의 선단 한쪽부분에 붙였다 띄었다 할 수 있게 장착되어 있다. 그리고, 상기한 절삭날(15)의 높이는, 그 보오링바이트의 측면에서 보아서(제 3 도), 상기한 자루(12)의 축선(O)과 대략 동일한 높이로 설정되어 있다.

또, 상기한 공구본체(13)의 날앞부(10)에서 목부분(11)에 걸쳐있는 외주부에는, 그 보오링바이트의 선단 및 윗쪽(제 3 도에 있어서의 윗쪽)을 향하여 개구하는 칩포켓(20)이 형성되어 있다.

이 칩포켓(20)은, 날앞부(10)의 직경방향에서 직선형상으로 뻗어서 상기한 팁페이스(18)와 대략 한면을 이루는 평탄한 저면(21)과, 이 저면(21)에서 돌출되고, 또한 상기한 선단여유면(16)의 팁(14)에 대하여 직경방향의 반대쪽에 위치한 끝부분보다도 상기한 팁(14)쪽의 부분으로부터 자루축선(O)과 교차하는 방향으로 직선으로 뻗어서 상기한 목부분(11) 외주면의 팁(14)에 연속되는 쪽에 이르는 종벽면(22)을 보유하여 이루어지는 것이다.

제 2 도에 표시하듯이, 상기한 종벽면(22)은 상기한 저면(21)에 연속되는 원호부 (23)와 이 원호부(23)에 연속하여 공구의 외주면까지 직선적으로 뻗어 있는 평탄부(24)로 구성되어 있다.

제 1 도에 표시하듯이, 종벽면(22)의 뻗어 있는 방향, 즉, 상기한 원호부(23)와 저면(21)이 교차되는 점을 따라서 그린 교선(25)이 자루축선(O)과 이루는 각도(α)는 피절삭재의 재질 등에 따라서 적당하게 설정되나, 가급적이면 15°∼45°의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 각도(α)가 15°에 미달하면, 칩포켓(20)의 축선방향에 있어서의 길이가 과대해져서 목부분(11)의 강도가 과도하게 손실될 우려가 있고, 한편, 각도(α)가 45°를 초과하면, 팁페이스(18)를 따라서 성장하는 칩의 성장방향과 종벽면(22)의 뻗어 있는 방향이 교차되는 각도가 과대해져서 복부분(11)의 외주쪽으로 칩을 원활하게 안내할 수 없다는 우려가 있기 때문이다.

또, 상기한 종벽면(22)의 선단여유면(16)에 있어서의 능선과 상기한 저면(21)이 교차되는 점(P₁)에서 절삭날(15)까지의 공구직경방향에 있어서의 거리(l₁)는 상기한 자루축선(O)에서 절삭날(15)까지의 공구직경방향의 거리를 S로 했을 때에 1.3S를 초과하지 않는 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 거리(l₁)가 1.3S를 초과하면, 날앞부(10) 선단의 원주방향두께가 부족하여 공구강도가 손실될 우려가 있기 때문이다.

또, 상기한 저면(21)에 대한 종벽면(22)의 경사각, 즉 제 4 도에 표시하듯이, 칩포켓(20)을 종벽면(22)의 뻗어 있는 방향과 직교하는 방향에서 단면으로 절단해 본 경우에 저면(21)과 종벽면(22)의 평탄부(24)가 이루는 각(β)가 90°에 미달하면 칩포켓(20)의 체적이 부족하여 칩의 배출성이 열화될 우려가 있고, 또 한편 각도(β)가 120°를 초과하면 날앞부(10) 선단의 두께가 부족하여 충분한 강도가 얻어지지 않을 우려가 있기 때문이다.

제 1 도∼제 3 도에 표시하듯이, 상기한 목부분(11)은, 상기한 자루(12)보다도 직경이 크게 형성된 원주체의 외주면에 그 목부분(11) 선단의 칩포켓(20) 개구부에 연속되는 위치에서 목부분(11)의 뒷쪽을 향함에 따라서 점차로 자루축선(O)에 근접하는 여유부(26)가 형성되어 이루어지는 것이다.

상기한 여유부(26)는 목부분(11)의 외주부를, 그 자루축선(O)과 직교하는 단면에서 보아 대략 초승달형상으로 노치함에 의하여 형성되어 이루어지는 것으로 상에서 보아 대략 초승달형상으로 노치함에 의하여 형성되어 이루어지는 것으로 상기한 노치부분의 형상은, 목부분(11) 각부의 상기한 단면에서 본 단면적이 상기한 자루(12)의 단면적을 밑돌지 않는 범위로 목부분(11)의 선단에서 뒤쪽으로 나아감에 따라서 불균일하게 감소되도록 설정되어 있다.

상기한 목부분(11)의 길이는 절삭대상이 되는 피절삭재의 구멍부의 축방향 길이에 따라서 적당하게 설정되나, 상기한 절삭날(15)의 선단에서 목부분(11)의 뒤쪽끝까지의 자루축선방향에 있어서의 거리(L)가, 상기한 거리(S)에 대하여 6S∼10S의 범위가 되도록 설정하는 것이 바람직하다. 거리(L)가 6S에 미달하면 후술하는 바와 같이 전체를 유연한 구조로 한 것에 의한 방진효과가 충분히 발휘되지 않을 우려가 있고, 또 한편 거리(L)가 10S를 초과하면 목부분(11)의 절삭저항에 의한 휘임변형량이 과대해져서 가공정밀도가 열화될 우려가 있기 때문이다.

이상과 같이 구성된 보오링바이트를 사용하여 피절삭재의 내경가공을 실시하는 데는 상술한 종래의 보오링바이트와 마찬가지로, 상기한 자루(12)를 홀더를 통하여 공작기계의 공구파지부에 장착하고 그 다음, 공작기계의 공작물파지부에 파지된 피절삭재를 그 구멍부의 축선주위로 회전시키면서, 상기한 공작기계의 공구파지부와 공작물파지부 사이에 상기한 자루(12)의 축선방향으로 상대운동을 부여하여 상기한 날앞(10) 및 목부분(11)을 상기한 피절삭재의 구멍에 삽입해감에 의하여, 팁(14)의 절삭날(15)로 피절삭재의 구멍을 절삭하여 소정치수로 직경을 확대해 간다.

이때, 상기한 날앞부(10)에는 팁페이스(18)와 대략 직교하는 방향의 절삭저항이 가해지므로, 상술한 종래의 보오링바이트와 같이 날앞부(10)를 직경방향의 전체길이에 걸쳐서 노치한 날앞부(10)의 강도가 낮은 것으로서는, 절삭저항에 의하여 날앞부(10)가 용이하게 변형되고, 이것에 수반하여 절삭날(15)의 높이가 변화 하여 가공정밀도의 악화를 초래한다.

그러나, 본 실시예의 보오링바이트에 있어서는, 칩포켓(20)의 종벽면(22)이 선단여유면(16)의 팁(14)에 대하여 직경방향의 반대쪽에 위치한 끝부분보다도 팁(14)쪽 부분으로부터 자루축선(O)과 직교하는 방향으로 뻗어 있으므로, 날앞부(10)의 선단부분이 종래의 칩포켓(7)과 같이 직경방향의 전체길이에 걸쳐서 노치되지 않고, 칩포켓(20)의 배후, 즉 앞부(10) 선단의 팁(14)에 대하여 직경방향의 반대쪽에 위치한 부분이 리브형상으로 남는다. 이 때문에, 날앞부(10)의 강도가 향상되어 절삭저항에 의한 날앞부(10)의 변형량이 감소되고, 이 결과, 절삭날 높이의 변화가 작아져서 양호한 가공정밀도를 실현할 수 있다.

이런 경우, 절삭날(15)에서 생성된 칩은, 칩포켓(20)의 저면(21)을 따라서 성장하여, 종벽면(22)의 원호부(23)를 따라서 말려 들어가면서 평탄부(24)를 따라서 목부분(11) 외주의 여유부(26)에 순차적으로 안내된다. 이 때문에, 칩포켓(20)을 날앞부(10)의 직경방향 전체길이에 걸쳐서 노치하지 않아도, 칩배출성은 조금도 열화되지 않는다.

그리고, 여유부(26)가 목부분(11)의 선단에서 뒤쪽으로 나아감에 따라서 점차 자루축선(O)에 접근되므로, 날앞부(10) 및 목부분(11)을 피절삭재의 구멍에 삽입함에 따라 즉, 가공이 진행됨에 따라 피절삭재의 구멍 내벽과의 사이의 빈틈이 확대된다. 이 때문에, 특히 가공길이가 깊어져도 칩배출성이 양호하게 유지된다는 효과를 발휘한다.

또, 본 실시예의 보오링바이트에 있어서는, 목부분(11)의 단면적의 변화에 수반하여 목부분(11) 각부의 질량이 자루(12)쪽으로 나아감에 따라서 불균일하게 감소되고, 또 여유부(26)를 형성함에 의하여 목부분(11)의 축심위치가 자루축선(O)에서 점차 어굿나므로, 절삭저항의 변동에 수반하여 날앞부(10)에 진동이 발생되어도 이 진동이 자루(12)까지 균일하게 전달되지 않는다. 따라서, 목부분(11)의 각부에 주파수나 위상이 상이한 다양한 진동이 발생되어 서로 간섭하게 되므로, 이 결과, 미세한 진동의 성장도 저지된다.

또한 이상의 실시예에 있어서는, 특히 팁(14)을 붙였다 띄었다 할 수 있게 장착 하였으나 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 경납땜에 의한 것 또는 절삭날에서 자루까지를 모두 일체성형하는 것 또한 당연히 적용되는 것이다.

또, 칩포켓(20)의 종벽면(22)은 반드시 자루축선(O)과 교차하는 방향에서 직선적으로 뻗게할 필요는 없고, 예컨대, 제 5 도에 표시하듯이 공구외주쪽에서 원호형상으로 만곡하는 만곡부(28)를 설치하는 등, 각종으로 변형이 가능하다. 이런 경우, 종벽면(22)의 석단여유면(16)에 있어서의 능선과 저면(21)이 교차하는 점(P₁)에서 절삭날(15)까지의 거리(l₁)에 대하여서는, 상기한 실시예와 동일한 범위로 설정하는 것이 바람직하나, 절삭날(15)의 선단에서 종벽면(22)의 목부분(11) 외주면쪽의 능선과 저면(21)이 교차하는 점(P₂)까지의 거리(l₂)에 대하여서도, 상기한 거리(l₁)에 대하여 l₁~3l₁의 범위로 설정하는 것이 바람직하다.

거리(l₂)가 l₁에 미달하면 칩포켓(20)으로부터 목부분(11)의 외주면쪽으로 배출되는 칩의 배출방향이 자루축선(O)에 대하여 경사가 지나쳐서 칩이 목부분(11)의 뒷쪽을 향하여 원활히 안내되지 않을 우려가 있고, 또 한편, 거리(l₂)가 3l₁을 초과하면 목부분(11)의 축방향의 노치길이가 길어져서 강도가 과도하게 손실될 우려가 있기 때문이다.

또, 목부분(11)의 형상에 대하여서는 본 실시예의 것에 한정되지 않고 제 6 도∼제 8 도에 표시하는 종래의 보오링바이트와 같이 자루(3)보다도 직경이 작은 것이라도 당연히 적용될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 공구본체의 선단부가 직경방향의 전체길이에 걸쳐서 노치되지 않고, 절삭날에 대하여 직경방향 반대쪽 부분이 리브형상으로 남겨지므로, 공구본체 선단부의 강도가 향상되어 절삭저항에 의한 공구선단의 변형량이 감소된다. 이 때문에, 공구선단의 변형에 수반한 절삭날의 높이변화를 방지하여, 양호한 가공정밀도를 실현시킬 수 있다는 우수한 효과를 발휘한다.

Claims (1)

1. 대략 원주형상으로 된 공구본체(13)의 선단부에, 그 공구본체(13)의 선단여유면(16) 및 외주면에 개구하는 칩포켓(20)이 형성되고, 이 칩포켓(20)의 선단벽면에, 그 공구본체(13)의 선단 및 외주에 돌출되는 절삭날(15)이 설치되어 이루어지는 보오링바이트에 있어서, 상기한 칩포켓(20)을 상기한 절삭날(15)에 연속되는 벽면과 직교하는 방향으로 평면에서 본 상태에서 상기한 선단여유면(16)의 절삭날(15)에 대하여 직경방향의 반대쪽에 위치한 끝부분보다도 상기한 절삭날쪽의 위치에서 공구본체 외주면의 절삭날(15)에 연속되는 측부에 이르는 홈형상으로 형성한 것을 특징으로 하는 보오링바이트.

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