KR0137202B1 - 드로우웨이팁 - Google Patents

Abstract

다듬질용 팁의 외주절삭날의 절삭성을 향상시킨다.

4각형 평판형상인 팁(10)에 있어서, 정면여유면(12)의 코너부(C)의 3각형상인 절결면(18)을 형성한다.

다듬질절삭날(17)에 대한 원호레이크면(15)과 절결면(18)의 능성부에 외주절삭날(19)을 형성한다.

공구본체(11)에의 부착시에 있어서, 다듬질절삭날(17)과 다듬질절삭날(19)로 레이크면을 공용할 수 있고, 절결면(18)이 외주절삭날(19)에 대한 외주여유면으로 되므로, 반지름방향 경사각이 종래보다도 작은 부각으로 되어 외주절삭날(19)의 절삭성이 향상한다.

Description

드로우어웨이팁

제1도는 본 발명의 일실시예에 있어서의 팁의 사시도.

제2도는 팁의 측면도.

제3도는 제2도의 Ⅲ방향에서의 화살표시도.

제4도는 제3도의 Ⅳ방향에서의 화살표시도.

제5도는 제3도의 Ⅴ방향에서의 화살표시도.

제6도는 제1도에 표시하는 팁이 부착되는 공구본체의 측선방향단면도.

제7도는 제6도의 Ⅶ방향에서의 화살표시도.

제8도는 제1도에 표시하는 팁이 공구본체에 부착된 상태를 표시하는 평면도.

제9도는 제8도의 Ⅸ방향에서의 화살표시도.

제10도는 종래의 팁의 평면도.

제11도는 제10도의 ⅩI 방향에서의 화살표시도.

제12도는 제10도에 표시하는 팁이 공구본체에 부착된 상태를 표시하는 도면

제13도는 제12도의 XⅢ방향에서의 화살표시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

(10) ……………………………팁,

(11) ……………………………공구본체,

(12) ……………………………정면여유면,

(13) ……………………………부착면,

(14) ……………………………측면,

(15) ……………………………원호레이크면,

(16) ……………………………평레이크면,

(17) ……………………………다듬질절삭날,

(18) ……………………………절결면,

(19) ……………………………외주절삭날.

본 발명은 종인식(縱刃式)의 밀링커터에 사용되는 드로우 어웨이 팁에 관하여, 상세하게는 다듬질용 밀링커터에 사용하기 알맞은 드로우 어웨이 팁에 관한 것이다.

종래, 이 종류의 드로우 어웨이 팁(이하, 팁으로 약칭한다.)으로서는, 예컨대 일본국 실개소 63-53612호 공보에 기재된 것이 알려져 있다.

이 팁은 제10도 및 제11도에 표시하듯이, 상하면(1) (2)의 주위에 배치되는 4개의 측면(3)이, 상면(1)에 대하여 예각으로 교차하는 방향으로 경사된 소위 포지티브 팁이고, 각 측면(3)의 상면(1)과 교차하는 부분에 볼록 곡면(4)이 형성되므로써 상면(1)과 각 측면(3)의 교차 능선부에 볼록 원호 형상인 다듬질절삭날(5)이 형성되어 있다. 또, 각 측면(3)이 교차하는 코너부에는 상면(1)에서 하면(2)으로 향함에 따라 점차 폭이 좁아지는 절결면(6)이 형성되고, 이들 절결면(6)과 측면(3)의 능선부에 외주절삭날(7)이 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 팁은, 제12도 및 제13도에 표시하듯이, 하나의 다듬질절삭날(5)이 공구본체(8)의 선단면에서 대략 평행하게 돌출하고, 또한 하나의 외주절삭날(7)이 공구본체(8)의 외주측에 돌출한 상태에서, 비도시한 볼트에 의하여 공구본체(8)의 팁부착 시이트(9)에 착탈자재하게 부착된다. 이것에 의하여, 다듬질절삭날(5)에 연속되는 상면(1)이 공구본체(8)의 선단측을 향하는 정면여유면으로 되는 한편, 다듬질절삭날(5)에 연속하는 하나의 측면(3)이 공구회전방향을 향하는 레이크면이 되고, 또, 공구 외주 측으로 돌출하는 하나의 외주절삭날(7)에 연속하는 절결면(6)은, 외주절삭날(7)보다도 공구 회전 방향 측에 위치하여 외주절삭날(7)의 레이크면으로 된다.

그리고, 이상의 상태에서 팁은 공구본체(8)와 함께 공구 축선 주위로 회전하게 되며, 이것에 따라 외주절삭날(7)이 피삭재에 남겨진 소정의 절삭 부위를 절삭하고, 또, 다듬질절삭날(5)이 피삭제를 평면으로 가공해간다.

그런데, 상술한 종래의 예에서는, 팁의 측면(3)과 둔각으로 교차하는 절결면(6)을 외주절삭날(7)의 레이크면으로 사용함과 아울러, 다듬질절삭날(5)에 연속하는 측면(3)을 그 외주 측이 공구 회전 방향과 반대측으로 후퇴하도록 경사진 상태에서 공구본체(8)에 부착하고 있으므로, 외주절삭날(7)의 반지름 방향 경사각(Radial rake angle)이 현저한 부각으로 됨과 아울러 측방향 경사각(Axial rake angle)도 부각으로 된다. 이 때문에, 외주절삭날(7)의 절삭성이 극히 불량하게 되고, 또 절삭저항도 증대하여 미세한 진동이 커지기 쉽게 된다는 결점이 있었다.

본 발명은 상기한 사정에 의거하여 이루어진 것으로, 다듬질 절삭시에 있어서의 외주절삭날의 절삭성을 향상시켜서 미세한 진동을 억제할 수 있는 팁을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 정면여유면의 코너부 중에서 다듬질절삭날의 일단에 위치하는 코너부에, 그 정면여유면과 직교하는 방향에서의 평면에서 보아 상기한 다듬질절삭날의 일단부와 둔각으로 교차하는 절결면을 형성하여, 이 절결면과 상기한 다듬질절삭날에 대한 포지티브 레이크면과의 교차 능선부에 외주절삭날을 형성한 것이다.

상기한 구성에 의하면, 절결면의 능선부 중에서 다듬질절삭날에 대한 포지티브 레이크면과의 교차 능선부에 외주절삭날이 형성되어 있으므로, 다듬질절삭날에 대한 포지티브 레이크면을 외주절삭날의 레이크면으로 공용하고, 절결면을 외주절삭날에 대한 외주 여유면으로 사용할 수 있다. 이 때문에, 외주절삭날의 반지름 방향 경사각을 종래보다도 작은 범위의 부각으로 설정하여 외주절삭날의 절삭성을 향상시킬 수 있다.

이하, 제1도 내지 제9도를 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.

이들 도면에 있어서 부호10은 본 실시예에 관한 팁이다. 이 팁(10)은 초경합금을 소재로 하여 전체를 대략 4각형 평판형상으로 형성한 것으로, 제1도에 표시하듯이, 평판의 두께방향으로 대향하는 상하면 중에서 상면이 공구본체(11)의 선단측을 향하는 정면여유면(12)으로 되고, 하면이 공구본체(11)에의 부착면(13)으로 되어 있다.

제1도 및 제2도에 표시하듯이, 정면여유면(12)의 주위에는 4개의 측면(14)이 설치되어 있다. 이들 측면(14)은 정면여유면(12)과 교차하는 측에 설치되어 팁 바깥쪽으로 원호형상으로 돌출하는 원호레이크면(15)과, 부착면(13)이 교차하는 쪽으로 설치되어서 길이 방향으로 평탄하게 연장하는 평레이크면(16)으로 구성되어 이루어진 것이다.

그리고, 제3도에 의하여 상세하게 표시하듯이, 상기한 원호레이크면(15)과 정면여유면(12)의 교차 능성부에는 다듬질절삭날(17)이 형성되고, 이 다듬질절삭날(17)은 원호레이크면(15)의 만곡에 따라 팁(10)의 바깥쪽으로 비교적 큰 곡률 반경(R)으로 만곡하는 만곡날 형상으로 형성되어 있다. 또한, 다듬질절삭날(17)은 본 실시예의 경우 정면여유면(12)과 4개의 측면(14)의 능선부 전부에 형성되어 있지만, 본 발명에서는 이것에 한정되지 않고, 정면여유면(12)의 한 변에만 형성하거나, 혹은 대향하는 두 변에만 형성하는 등 적당히 변경해도 좋다.

또, 제4도에 표시하듯이, 측면(14)을 구성하는 각 레이크면(15), (16)은, 어느 것이나 팁 두께방향에 따라 정면여유면(12)쪽에서 부착면(13)측으로 향함에 따라, 점차 팁(10)의 중심축으로 후퇴하는 포지티브 레이크면이 형성되어 잇다. 이들 레이크면(15), (16)이 정면여유면(12)과 직교하는 면에 대하여 이루는 각도(이하, 팁 레이크각이라 칭한다) , γ₁, γ₂는 피삭재의 재질이나 절삭조건 등에 따라 적당히 결정되지만, 도시한 예로서는 γ₁γ₂, 즉 원호레이크면(15)의 팁 레이크각( γ₁)이, 평레이크면(16)의 팁 레이크각(γ₂)보다도 작게 되도록 결정되고, 구체적으로 γ₁은 1° 내지 15°의 범위, γ₂는 5° 내지 20°의 범위가 바람직하게 사용된다.

그리고, 제1도 내지 제5도에 표시하듯이, 정면여유면(12)의 모든 코너부(C)에는 절결면(18)…이 형성되어 있다. 이들 절결면(18)은, 각 다듬질절삭날(17)의 일단에 위치하는 정면여유면(12)의 각 코너부(C)를 정면여유면(12)와 직교하는 방향에서의 평면으로 보아서 각 다듬질절삭날(17)의 일단부와 둔각(θ)으로 교차하는 방향으로 절결하여 이루어진 것이고, 그 평면으로 본 형상은 3각 형상을 나타내고 있다. 그리고, 절결면(18)의 능선부 중에서 각 다듬질절삭날(17)에 대응하는 원호레이크면(15)과의 능선부에는 다듬질절삭날(17)의 일단부와 둔각으로 교차하는 외주절삭날(19)이 형성되어 있다. 이들 외주절삭날(19)은, 절결면(18)과 정면여유면(12)의 교차능선에 따르는 방향에서 보았을 때(제5도 참조), 정면여유면(12)과 직교하는 방향에 대하여 소정의 경사각(ø)만큼 경사시켜져 있다. 그리고, 상기한 경사각(ø)은, 팁(10)이 공구본체(11)에 장착될 두 코너각에 상당하도록 설정되어 있다.

여기서, 외주절삭날(19)이 정면여유면(12)과 직교하는 방향, 즉, 팁 두께방향에 위치하는 폭(S)(제2도 및 제5도 참조)은, 피삭재의 재질이나 외주절삭날(19)의 절삭깊이 등의 절삭조건에 따라서 적당히 결정되지만 0.2mm내지 1.0mm의 범위가 적당하게 사용된다. 또한, 본 실시예에서는 정면여유면(12)의 모든 코너부(C)에 절결면(18) 및 외주절삭날(19)이 형성되어 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니고, 예컨대 다듬질절삭날(17)이 정면여유면(12)의 한 변에만 형성되는 경우에는, 다듬질절삭날(17)의 일단측에 하나의 절결면(18) 및 외주절삭날(19)을 형성하는 등, 형성하는 다듬질절삭날(17)의 수에 따라 적당히 변경될 수 있다.

다음에 이상과 같이 구성된 팁(10)의 작용에 대하여 설명하지만, 이것에 앞서서 팁(10)이 장착된 공구본체(11)의 구성을 간단히 설명한다.

제6도 및 제7도에 표시하듯이, 공구본체(11)는, 선단측에 확정된 대략 원통 형상으로 형성되어 이루어지는 것이고, 그 선단 외주측에는 복수의 팁 포켓(21)과 팁 부착 시이트(22)가 외주방향으로 적당한 간격을 두고 형성되어 있다.

제8도 및 제9도에 의하여 상세히 표시하듯이, 팁 부착시이트(22)는, 팁(10)의 부착면(13)과 밀착하는 저면(22a)과 팁(10)이 인접하는 2측면(14)과 밀착하는 측벽면(22b), (22c)을 보유하여 이루어지는 것이고, 저면(22a)은 공구회전방향(제7도 중 화살표 A방향)과 반대방향으로 향함에 따라서, 공구선단면(11a)과 평행한 방향에서 공구후단측으로 소정각(β) 후퇴하는 경사면 형상으로 형성되어 있다.

그리고, 이상과 같이 구성된 공구본체(11)에 팁(10)을 부착함에 있어서는 제7도 내지 제9도에 표시하듯이, 팁(10)을 팁 부착사이트(22)에 삽입한 상태에서 팁(10)의 부착구멍(10a)으로 클램프 나사(23)를 삽입하고, 그 클램프 나사(23)를 공구본체(11)의 나사구멍(11b)에 삽입하여 팁(10)의 부착면(13) 및 측면(14)을 팁 부착사이트(22)의 저면(22a) 및 측벽면(22b), (22c)에 각각 밀착시킨다. 이것에 의하여 팁(10)의 하나의 다듬질절삭날(17)의 팁 부착시이트(22)에서 공구 회전 방향 및 공구축선 방향으로 돌출케 되며, 또 그 다듬질절삭날(17) 일단부와 교차하는 하나의 외주절삭날(19)은 공구외주측으로 돌출 시켜진다. 더욱이, 다듬질절삭날(17)의 레이크면으로 되는 하나의 측면(14)은 동시에 외주절삭날(19)에 대한 레이크면으로 되고, 외주절삭날(19)에 연결되는 절결면(18)은 외주절삭날(19)에 대한 외주 여유면으로 된다. 그리고, 이상과 같은 상태에서 팁(10)이 부착된 후, 공구본체(11)가 축선주위로 회전시켜 지므로, 제1도에 표시하듯이 피삭제(W)의 피절삭부가 외주절삭날(19)에 의해 절삭되고, 또는 다듬질절삭날(17)이 외주절삭날(19)에서 절삭 성형된 가공면을 평면으로 절삭한다.

여기서, 본 실시예의 팁(10)은, 다듬질절삭날(17)의 포지티브 레이크면으로 되는 측면(14)을 외주절삭날(19)의 레이크면으로서 공용하는 구성이므로, 제7도에 표시하듯이 외주절삭날(19)의 반지름 방향 경사각(γ₃)이 다듬질절삭날(17)에 부여되는 경사각과 일치된다. 이것에 대하여 상술한 종래에 있어서는, 외주절삭날의 반지름방향경사각이 다듬질절삭날의 경사각 이상의 큰 부각으로 되어 있고, 따라서 본 실시예에 의한 팁(10)에 의하면, 공구를 저면으로 보아 다듬질절삭날(17)의 경사각을 동일하게 유지하면서 외주절삭날(19)의 반지름방향 경사각을 종래 보다도 작은 범위의 부각으로 설정할 수 있다. 또, 외주절삭날(19)에는, 레이크면으로 되는 원호레이크면(15)의 팁 경사각(γ₁)에 따라서 정각의 측방향 경사각도 부여된다. 따라서, 본 실시예의 팁(10)에 의하면 외주절삭날(19)의 절삭성이 향상하여 미세한 진동의 발생도 억제되고, 이 결과 극히 양질인 다듬질 면을 얻을 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 정면여유면(12)의 모든 코너부(C)에 절결면(18)을 형성하여 외주절삭날(19)을 4개의 각 코너에 설치하고 있으므로 팁에 불필요한 부분이 없어, 경제적이다. 또, 본 실시예에서는 팁(10)의 두께방향으로 대향하는 상하면의 한 쪽을 부착면(13)으로서 팁 부착사이트(22)의 저면(22a)과 밀착시키고 있으므로, 다듬질 절삭날(17)의 공구축선 방향의 선단측으로의 돌출량(이하, 진체량이라 함.)을 조정하려는 때에는 팁(10)의 두께를 관리하면 좋게 된다. 그리하여, 팁(10)의 두께 관리는, 정면여유면(12) 및 부착면(13)의 연삭 정밀도에 의존하는 바가 크며, 또 연삭 정밀도는 협소한 측면(14)보다도 정면여유면(12)이나 부착면(13)쪽이 쉽게 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 실시예에 의하면 팁(10)의 정밀도 불량에 기인하는 진체량의 분산을 배제하여 가공 정밀도를 향상시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 팁은, 정면여유면의 코너부 중에서 다듬질절삭날의 일단에 위치하는 코너부에, 그 정면여유면과 직교하는 방향에서의 평면으로 보아서 상기한 다듬질절삭날의 일단부와 둔각으로 교차하는 절결면을 형성하고, 이 절결면과 상기한 다듬질절삭날에 대한 포지티브 레이크면의 교차능선부에 외주절삭날을 형성한 것이므로, 외주절삭날의 반지름 방향 경사각을 종래보다도 작은 범위의 부각(負角)으로 설정할 수 있음과 아울러, 측방향 경사각도 정각(正角)으로 할 수 있다. 따라서, 외주절삭날의 절삭성이 향상하여 미세한 진동이 억제되고, 이 결과 양질의 다듬질면을 얻을 수 있는 뛰어난 효과를 성취한다.

Claims (4)

1. 다각형 평판형상을 이루고, 두께방향으로 대향하는 상하면의 한 쪽이 정면여유면(12)으로 되고 다른 쪽이 공구본체(11)에의 부착면(13)이 되고, 이들 상하면의 주위에 배치된 측면(14)의 적어도 한 개가 상기 정면여유면(12)에 대하여 예각으로 교차하는 방향으로 경사하는 포지티브 레이크면으로 되고, 이 포지티브 레이크면과 상기 정면여유면의 교차능선부에는 다듬질절삭날(17)이 형성된 드로우 어웨이 팁에 있어서 ; 상기한 정면여유면(12)의 코너부 중에서 다듬질절삭날(17)의 일단측에 위치하는 코너부에, 그 정면여유면과 직교하는 방향에서의 평면으로 보아 상기한 다듬질 절삭날(17)의 일단부와 둔각으로 교차하는 절결면(18)을 형성하고, 이 절결면(18)과 다듬질절삭날(17)에 대한 포지티브 레이크면의 교차능선부에 외주절삭날(19)을 형성한 것을 특징으로 하는 드로우 어웨이 팁.
2. 제1항에 있어서,

   상기 정면여유면(12)의 모든 코너부에 상기 절결면(18) 및 상기 외주절삭날(19)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 드로우 어웨이 팁.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 외주절삭날(19)이 상기 정면여유면(12)과 직교하는 방향으로 차지하는 폭이 0.2mm 내지 1.0mm 범위로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 드로우 어웨이 팁.
4. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기한 다듬질절삭날(17)이 볼록곡선형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 드로우 어웨이 팁.