WO2015037785A1

WO2015037785A1 - 초경질 소재 가공용 스파이럴 탭

Info

Publication number: WO2015037785A1
Application number: PCT/KR2013/011420
Authority: WO
Inventors: 한범섭; 서길용
Original assignee: 주식회사 밸류엔지니어링
Priority date: 2013-09-12
Filing date: 2013-12-10
Publication date: 2015-03-19
Also published as: KR20150030386A

Abstract

본 발명은 선단에 경사진 초기 가공부를 형성하여 초경질의 소재를 순차적으로 가공하여 칩에 의한 절삭날의 파손이 원활히 방지되도록 하는 초경질 소재 가공용 스파이럴 탭에 관한 것으로, 본 탭은 원형 단면의 긴 봉 형태로 구비되고, 후단에 결합부를 가지는 탭몸체와; 상기 탭몸체의 선단에 전방을 향해 경사지면서 뾰쪽하게 가공되어 형성되는 경사날이 상하 한 쌍으로 형성되는 초기 가공부와; 상기 초기 가공부에서 상기 결합부의 직전 까지 형성되고, 상기 탭몸체의 외주면을 따라 나선형으로 형성되며, 내측이 반원형 형태로 라운드지게 형성되는 다수의 나선홈과; 상기 초기 가공부의 후단에서 상기 나선홈이 형성된 부위를 따라 나사산 형태로 형성되는 다수의 절삭날을; 포함한다.

Description

초경질 소재 가공용 스파이럴 탭

본 발명은 초경질 소재에 탭핑 가공을 하는데 사용되는 초경질 소재 가공용 스파이럴 탭에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선단에 경사진 초기 가공부를 형성하여 초경질의 소재를 순차적으로 가공하여 칩에 의한 절삭날의 파손이 원활히 방지되도록 하는 초경질 소재 가공용 스파이럴 탭에 관한 것이다.

일반적으로 탭핑 작업이라 함은 모재의 드릴링 홀 내에 나사산을 형성하기 위한 일련의 작업이다.

상기 탭핑 작업에 사용되는 공구인 탭은 모재에 드릴링 작업 후, 상기 드릴링 홀에 탭을 돌려 넣음으로써 모재에 암나사를 형성시키는 공구로써, 밀링, 탭핑 머신 및 드릴링 머신과 같은 기계를 이용한 자동 작업 또는 핸들을 이용하여 수작업으로 가공한다.

전술한 바와 같은 탭은 통상 나사산이 형성된 다수의 절삭날로 이루어진다. 이때, 상기한 다수의 절삭날들 사이에는 홈이 형성되며, 상기한 홈은 나사산 형성시 모재로부터 발생되는 칩을 외부로 배출하는 역할을 수행한다.

그런데, 상기와 같은 종래 기술에는 다음과 같은 문제점이 있었다.

텅스텐과 같은 초경질 소재의 모재에 탭핑 작업을 수행할 때, 탭의 절삭날이 초경질의 칩에 의해 파손되거나 탭 자체가 쉽게 파단되는 문제점이 있었다.

그에 따라, 통상적으로 텅스텐과 같은 초경질 소재의 모재에 탭핑 작업을 수행할 때는 탭 공구에 의한 가공이 어려워 아크 방전 가공을 사용하였다.

이와 같은 아크 방전에 의한 탭핑 작업은 작업 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 가공의 정밀도가 떨어져 텅스텐과 같은 초경질 소재의 탭핑 작업을 수행할 수 있는 탭의 개발이 본 기술 분야에서 절실히 요구되고 있는 실정이다.

[선행기술문헌]

[특허문헌]

(특허문헌 1) 공개실용신안 제1999-0016122호 “지지부가 형성된 태핑작업용 탭”(1999.05.15)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,

본 발명의 목적은, 선단에 경사진 초기 가공부를 형성하여 초경질의 소재를 순차적으로 가공하여 칩에 의한 절삭날의 파손이 원활히 방지되도록 하는 초경질 소재 가공용 스파이럴 탭을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 선단경사부를 형성하여 드릴링 홀에 대한 진입이 보다 원활해지면서 상기 홀 내부에 있는 불순물이 원활히 제거되도록 하는 초경질 소재 가공용 스파이럴 탭을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 “초경질 소재 가공용 스파이럴 탭”은, 원형 단면의 긴 봉 형태로 구비되고, 후단에 결합부를 가지는 탭몸체와; 상기 탭몸체의 선단에 전방을 향해 경사지면서 뾰쪽하게 가공되어 형성되는 경사날이 상하 한 쌍으로 형성되는 초기 가공부와; 상기 초기 가공부에서 상기 결합부의 직전 까지 형성되고, 상기 탭몸체의 외주면을 따라 나선형으로 형성되며, 내측이 반원형 형태로 라운드지게 형성되는 다수의 나선홈과; 상기 초기 가공부의 후단에서 상기 나선홈이 형성된 부위를 따라 나사산 형태로 형성되는 다수의 절삭날을; 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 “초경질 소재 가공용 스파이럴 탭”의 상기 초기 가공부는, 상기 경사날의 선단에 상기 경사날보다 큰 각도로 경사지게 형성되는 선단경사부를, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 “초경질 소재 가공용 스파이럴 탭”의 상기 경사날의 경사 각도는, 상기 탭몸체의 외주면에 대하여 5도 내지 15도인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 “초경질 소재 가공용 스파이럴 탭”의 상기 나선홈의 나선 각도는, 상기 탭몸체의 외주면에 대하여 20도 내지 30도인 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 선단에 경사진 초기 가공부를 형성하여 초경질의 소재를 순차적으로 가공하여 칩에 의한 절삭날의 파손이 원활히 방지되고, 그에 따라 초경질 소재에 대한 탭핑 작업이 원활하면서 안정적으로 이루어지는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은, 선단경사부를 형성하여 드릴링 홀에 대한 진입이 보다 원활해지고, 상기 홀 내부에 있는 불순물이 원활히 제거되어 탭 작업이 보다 안정적으로 이루어지는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 탭의 개략적인 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 탭의 개략적인 측면도,

도 3은 도 2의 요부 확대도,

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 탭의 사용 상태를 보인 개략적인 종단면도.

[부호의 설명]

10 : 탭몸체

11 : 결합부

20 : 초기 가공부

21 : 경사날 22 : 선단경사부

30 : 나선홈

40 : 절삭날

M : 모재

H : 드릴링 홀

이하 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 탭의 개략적인 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 탭의 개략적인 측면도이며, 도 3은 도 2의 요부 확대도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 초경질 소재 가공용 스파이럴 탭은 긴 봉 형태의 탭몸체(10)와, 상기 탭몸체(10)의 선단에 형성되는 초기 가공부(20)와, 상기 탭몸체(10)의 외주면에 형성되는 나선홈(30)과, 상기 탭몸체(10)에 형성되는 절삭날(40)을 포함한다.

상기 탭몸체(10)는 원형 단면의 긴 봉 형태로 구비되고 후단에 결합부(11)를 가지는 것으로, 상기 초기 가공부(20)를 포함하는 구성요소들이 형성되는 장소를 제공하는 역할을 한다. 상기 결합부(11)는 상기 탭몸체(10)가 탭핑 머신에 끼워져 결합되는 장소를 제공하는 역할을 한다.

상기 초기 가공부(20)는 상기 탭몸체(10)의 선단에 전방을 향해 경사지면서 뾰쪽하게 가공되어 형성되는 경사날(21)이 상하 한 쌍으로 형성되는 것으로, 상기 탭몸체(10)의 선단이 모재의 드릴링 홀에 진입할 때 상기 절삭날(40)보다 먼저 상기 드릴링 홀의 내주면을 1차적으로 절삭시키면서 가공하는 역할을 한다.

즉, 상기 경사날(21)에 의해 상기 드릴링 홀의 내주면에 순차적으로 절삭되어 추후에 상기 절삭날(40)에 의해 가공될 때 상기 절삭날(40)에 의해 가공되는 부위를 절감시키면서 상기 절삭날(40)에 의해 태핑되는 절삭 부위를 예열하여 상기 절삭날(40)에 의한 탭핑 가공이 보다 원활하면서 안정적으로 이루어지게 하는 것이다.

이와 같은 역할을 하는 상기 경사날(21)은 상기 탭몸체(10)의 선단에 상하로 대략 대칭되게 한 쌍으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 초기 가공부(20)는 상기 경사날(21)의 선단에 상기 경사날(21)보다 큰 각도로 경사지게 형성되는 선단경사부(22)를 더 포함한다. 상기 선단경사부(22)는 상기 경사날(21)의 선단으로 형성되는 것으로, 상기 경사날(21)이 상기 드릴링 홀의 내주면으로 원활하게 진입할 수 있도록 안내하면서 상기 경사날(21)이 상기 드릴링 홀의 내주면을 가공하기 전에 상기 드릴링 홀의 내부에 있는 잔류물이나 이물질을 긁어내어 제거하는 역할을 한다.

이와 같이 상기 선단경사부(22)는 상기 드릴링 홀에 있는 초경질 소재의 이물질을 미리 제거함으로써, 상기 경사날(21)에 의한 가공 중에 초경질 소재의 이물질의 난입에 따른 문제를 해소시킨다.

상기 경사날(21)의 경사 각도(b)는 상기 탭몸체(10)의 외주면에 대하여 5도 내지 15도인 것이 바람직한데, 이는 상기 경사 각도(b)가 5도보다 작으면 절삭량이 상대적으로 적어 초기 절삭에 많은 시간이 소요되기 때문이고, 상기 경사 각도(b)가 15도보다 크면 짧은 시간에 상대적으로 많은 양이 절삭되어 상기 경사날(21)이 손상될 우려가 있기 때문이다.

상기 나선홈(30)은 상기 초기 가공부(20)에서 상기 결합부(11)의 직전 까지 형성되고 상기 탭몸체(10)의 외주면을 따라 나선형으로 형성되며 내측이 반원형 형태로 라운드지게 형성되고 상기 탭몸체(10)를 따라 다수개로 형성되는 것으로, 상기 탭몸체(10)가 회전되면서 상기 경사날(21)과 절삭날(40)에 의해 절삭되어 형성되는 칩을 상기 탭몸체(10)를 따라 상부측으로 유도하여 배출되도록 하는 것이다.

상기 나선홈(30)의 나선 각도(a)는 상기 탭몸체(10)의 외주면에 대하여 20도 내지 30도인 것이 바람직한데, 이는 상기 나선 각도(a)가 20도보다 작으면 거의 수직 상태에 근접되어 칩이 수직방향으로 거의 직진되어 칩의 배출이 원활하지 못하기 때문이고, 상기 나선 각도(a)가 30도보다 크면 상기 나선홈(30)의 경로가 길어져 칩이 배출되는데 상대적으로 긴 시간에 소요되어 상기 나선홈(30)에 잔류하는 칩의 진입에 의해 상기 절삭날(40)이 손상될 우려가 있기 때문이다.

상기 절삭날(40)은 상기 초기 가공부(20)의 후단에서 상기 나선홈(30)이 형성된 부위를 따라 나사산 형태로 다수개가 형성되는 것으로, 상기 드릴링 홀의 내주면에 암나사를 가공하는 역할을 한다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 탭의 사용 상태를 보인 개략적인 종단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 탭의 결합부(11)를 탭핑 머신에 결합한 상태로 회전시키는 상태로 모재(M)의 드릴링 홀(H)에 본 탭의 초기 가공부(20)의 선단경사부(22)를 진입시키게 된다.

이때, 상기 선단경사부(22)가 상기 드릴링 홀(H)에 진입하면서 상기 드릴링 홀(H)의 내부에 잔류하는 이물질을 제거하고, 상기 경사날(21)이 상기 드릴링 홀(H)의 내주면을 1차적으로 가공하여 절삭하게 된다.

이와 같이 상기 경사날(21)에 의해 상기 드릴링 홀(H)의 내주면이 절삭되면, 상기 드릴링 홀(H)의 내주면이 가열된다.

그 다음에 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 경사날(21)의 후방에 형성되는 상기 절삭날(40)이 상기 드릴링 홀(H)의 내주면에 진입하면서 상기 드릴링 홀(H)의 내부면에 암나사를 가공하게 된다.

이때, 상기 드릴링 홀(H)의 내부면은 상기 경사날(21)에 의해 1차적으로 절삭되면서 가열된 상태가 되어 상기 절삭날(40)에 의해 재차 가공될 때 상대적으로 원활하게 절삭되어 텅스텐과 같은 초경질 소재의 모재(M)에 대한 탭핑 작업도 원활하면서 안정적으로 수행된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다할 것이다.

Claims

원형 단면의 긴 봉 형태로 구비되고, 후단에 결합부(11)를 가지는 탭몸체(10)와;

상기 탭몸체(10)의 선단에 전방을 향해 경사지면서 뾰쪽하게 가공되어 형성되는 경사날(21)이 상하 한 쌍으로 형성되는 초기 가공부(20)와;

상기 초기 가공부(20)에서 상기 결합부(11)의 직전 까지 형성되고, 상기 탭몸체(10)의 외주면을 따라 나선형으로 형성되며, 내측이 반원형 형태로 라운드지게 형성되는 다수의 나선홈(30)과;

상기 초기 가공부(20)의 후단에서 상기 나선홈(30)이 형성된 부위를 따라 나사산 형태로 형성되는 다수의 절삭날(40)을;

포함하는 것을 특징으로 하는 초경질 소재 가공용 스파이럴 탭.
제1항에 있어서,

상기 초기 가공부(20)는,

상기 경사날(21)의 선단에 상기 경사날(21)보다 큰 각도로 경사지게 형성되는 선단경사부(22)를,

더 포함하는 것을 특징으로 하는 초경질 소재 가공용 스파이럴 탭.
제1항에 있어서,

상기 경사날(21)의 경사 각도는, 상기 탭몸체(10)의 외주면에 대하여 5도 내지 15도인 것을 특징으로 하는 초경질 소재 가공용 스파이럴 탭.
제1항에 있어서,

상기 나선홈(30)의 나선 각도는, 상기 탭몸체(10)의 외주면에 대하여 20도 내지 30도인 것을 특징으로 하는 초경질 소재 가공용 스파이럴 탭.