KR100590835B1 - 절삭공구용 절삭팁 및 절삭공구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 석재, 벽돌, 콘크리트, 아스팔트와 같은 취성이 있는 피삭재를 절단하거나 천공하는데 사용되는 절삭공구용 절삭팁 및 이 절삭팁이 구비된 절삭공구에 관한 것이다.

본 발명은 피삭재를 절삭하는 절삭면을 갖고 다수 개의 연마재를 포함하는 절삭팁에 있어서, 상기 연마재들은 고 집중도 부분끼리 모여 절삭면에 고 집중도영역을 형성하고, 그리고 저 집중도 부분끼리 모여 절삭면에 저 집중도영역을 형성하도록 배열되고; 상기 저 집중도영역의 윤곽은 절삭면상에서 다각형을 이루고 있고, 상기 다각형을 이루는 변들 중 적어도 하나의 변이 절삭방향에 수직한 방향에 대하여 경사져 있는 절삭공구용 절삭팁 및 이 절삭팁을 구비한 절삭공구를 그 요지로 한다.

본 발명에 의하면, 우수한 절삭성능 및 우수한 수명성능을 갖는 절삭팁 및 절삭공구를 보다 저렴하게 제공할 수 있다.

절삭팁, 절삭성능, 절삭수명, 집중도, 윤곽, 다각형

Description

절삭공구용 절삭팁 및 절삭공구 {Cutting Segment for Cutting Tool and Cutting Tools}

도 1은 절삭팁의 절삭면에 다이아몬드 입자가 무질서하게 분포된 다이아몬드 공구의 일례도

도 2는 절삭팁의 절삭면에 다이아몬드 입자가 규칙적으로 분포된 다이아몬드 공구의 일례도

도 3은 본 발명에 부합되는 절삭팁의 일례의 절삭면을 나타내는 개략도

도 4는 절삭작업시 절삭팁 측면에서 본 절삭면상에 돌출된 연마재 입자의 배열을 나타내는 개략도로서, (a)는 종래의 절삭팁을 사용한 경우를 나타내고, (b)는 본 발명의 절삭팁을 사용한 경우를 나타냄.

도 5는 본 발명에 따라 연마재 열들이 절삭면의 상하방향으로 적층되어 있는 상태를 나타내는 연마재 배열의 일례도

도 6은 본 발명에 부합되는 절삭팁의 다른 예들을 나타내는 개략도로서, (a)는 절삭면의 상하방향으로 적층되어 있는 것을 나타내고, (b)는 상부면에 분포되어 있는 연마재 배열을 나타내고, (c)는 하부면에 분포되어 있는 연마재의 배열을 나타냄

도 7은 본 발명에 부합되는 절삭팁의 또 다른 예들을 나타내는 개략도로서, (a)는

절삭팁의 연마재 입자의 배열상태를 나타내고, (b)는 절삭면에서의 연마재 입자의 배열상태를 나타냄.

도 8은 도 3의 A-A선을 따르는 절삭팁의 단면도

도 9는 본 발명에 부합되는 절삭팁들의 형상도

도 10은 본 발명에 부합되는 절삭팁 시편들의 형상도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100, 200, 300 ... 절삭팁 101, 301 ... 연마재 열

101a, 301a ... 외부열 101b, 301b ... 내부열

105, 205, 305 ... 연마재 입자 110a, 210a, 310a ... 고 집중도 영역

110b, 210b, 310b ... 저 집중도 영역 111, 311 ... 절삭면

112 ... 절삭팁 측면 1011a, 1011b, 3011b ... 고 집중도 부분

1012a, 1012b, 3012b ... 저 집중도 부분

Dout ... 외부열과 내부열 사이의 간격 Din ... 내부열 사이의 간격

본 발명은 석재, 벽돌, 콘크리트, 아스팔트와 같은 취성이 있는 피삭재를 절단하거나 천공하는데 사용되는 절삭공구용 절삭팁 및 이 절삭팁이 구비된 절삭공구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연마입자을 적절히 배열함으로써 연마입자의 절삭효율이 보다 향상된 절삭팁 및 이 절삭팁이 구비된 절삭공구에 관한 것이다.

석재, 벽돌, 콘크리트, 아스팔트와 같은 취성이 있는 피삭재를 절단하거나 천 공하기 위해서는 피삭재보다 높은 경도를 갖는 연마재가 요구된다.

상기 연마재로는 인조 다이아몬드 입자, 천연 다이아몬드 입자, 붕화질소, 및 초경입자등이 알려져 있는데, 그 중에서도 인조 다이아몬드 입자가 가장 널리 사용되고 있다.

인조 다이아몬드(이하, "다이아몬드"라 칭함)는 1950년대에 발명된 것으로서, 지구상에 존재하는 물질 중 가장 경도가 높은 물질로 알려져 있으며, 이러한 특성에 의하여 절삭, 연삭 공구등에 사용하게 되었다.

특히, 상기 다이아몬드는 화강암, 대리석 등의 석재를 절삭, 연삭하는 석재가공분야 및 콘크리트 구조물을 절삭, 연삭하는 건설업분야에서 널리 이용되게 되었다.

이하에서는 연마재로서 다이아몬드 입자를 사용한 절삭팁 및 절삭공구에 기초하여 설명한다.

통상, 다이아몬드 공구는 다이아몬드 입자가 분포되어 있는 절삭팁과 이 절삭팁이 고정되어있는 금속 바디(Core)로 구성된다.

도 1에는 세그먼트 타입의 다이아몬드 공구의 일례가 나타나 있다.

도 1에 나타난 바와 같이, 세그먼트 타입의 다이아몬드 공구(1)는 디스크 형태의 금속바디(2)에 고정되어 있는 다수 개의 절삭팁(11)(12)을 포함하고, 각각의 절삭팁(11)(12)에는 다이아몬드 입자(5)들이 무질서하게 분포되어 있다.

상기한 절삭팁들은 다이아몬드 입자를 결합재 역할을 하는 금속분말과 혼합한 후 성형한 다음, 소결하는 분말야금법으로 제조되고 있다.

상기와 같이 다이아몬드 입자를 금속 결합재 분말과 혼합하는 경우에는 다이아몬드 입자가 금속 분말 사이에 고루 분포되지 않게 되고, 절삭팁 내부에 무질서하게 분포한다.

상기와 같은 절삭팁을 장착한 절삭공구의 경우 절삭성능과 수명성능 사이에는 모순적인 관계가 있다. 즉 절삭성능을 높이기 위하여 내마모도가 낮은 금속 분말을 사용할 때, 다이아몬드 입자를 보지하는 힘이 작기 때문에 수명성능이 떨어지고, 수명성능을 높이기 위하여 내마모도가 높은 금속분말을 사용하면 절삭 작업중 무뎌진 다이아몬드 입자가 쉽게 빠지지 않아 절삭성능이 떨어지는 경우가 발생한다.

또한, 다이아몬드 입자와 결합재 역할을 하는 금속 분말의 혼합시 입자의 크기, 비중의 차이 등으로 다이아몬드 입자가 금속결합재 사이에 균일하게 분포되지 못하게 되어 도 1에 나타난 바와 같이 지나치게 많은 다이아몬드 입자가 분포되어 있는 절삭면(3)을 제공하거나 또는 지나치게 적게 다이아몬드 입자가 분포되어 있는 절삭면(4)을 제공하므로써 편석의 문제가 발생하게 된다.

상기와 같이 다이아몬드 입자가 편석되는 경우에는 공구의 절삭성능이 떨어질 뿐만 아니라 공구의 수명이 저하되는 문제점이 있다. 즉 절단작업시 다이아몬드 입자의 작업 효율성이 떨어지는 것이다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 시도들이 행하여지고 있는데, 그 중 하나로서 미국특허 제5,518,443호를 들 수 있다.

상기 미국특허 제5,518,443호는 절삭팁에 다이아몬드를 무질서하게 분포시킴과 함께 절삭방향으로 다이아몬드의 국부집중도가 높은 구간과 낮은 구간을 연속적으 로 존재시켜 절삭공구의 절삭성능과 수명성능을 동시에 향상시킬 수 있는 기술이다.

상기 미국특허 제5,518,443호에서와 같이 다이아몬드의 국부집중도가 높은 구간과 낮은 구간을 연속적으로 존재시키는 경우에는 국부집중도가 높은 구간에서는 절삭면에 노출된 다이아몬드 입자가 많기 때문에 각각의 다이아몬드 입자에 작용하는 부하가 낮아져 다이아몬드 입자의 마모를 늦추어 수명을 증대시켜 주고, 다이아몬드 입자가 없거나 적게 있는 부분에서는 다이아몬드 입자가 쉽게 마멸하면서 금속분말 결합제의 마모가 빨라 절삭성능을 증가시키는 역할을 하게 되는 것이다.

그러나, 상기 미국특허 제5,518,443호의 경우에는 다이아몬드 입자가 무질서하게 분포하기 때문에 국부집중도가 높은 구간에서 다이아몬드 입자가 서로 적당히 떨어져 있지 못해 편석이 발생하게 되므로, 절삭성능 및 수명성능의 향상에 한계가 있게 된다.

상기한 다이아몬드 입자의 편석에 의한 문제점을 해결하기 위한 기술로서 다이아몬드 입자를 패턴화시키는 기술이 제안되었으며, 그 예가 도 2에 나타나 있다.

도 2에는 다이아몬드 입자가 패턴화된 세그먼트 타입의 다이아몬드 공구(20)의 일례가 나타나 있다.

도 2에 나타난 바와 같이, 각각의 절삭팁(21)(22)에는 다이아몬드 입자(5)들이 패턴화, 즉 규칙적으로 분포되어 있다.

상기 절삭팁을 사용하여 피삭재를 절단하는 경우에는 다이아몬드 입자가 절단면에 골고루 일정 간격으로 분포하고 있기 때문에 편석에 의해 작업에 참여하지 않 는 다이아몬드가 없어지고, 결과적으로 모든 다이아몬드 입자가 연속적으로 절단 작업에 참여할 수 있게 되어 작업 효율성을 향상시킬 수 있다.

그러나, 상기한 패턴화 기술을 다이아몬드의 집중도(절단팁 단위 부피당 다이아몬드 입자의 개수)가 낮은 절삭팁에 적용하는 경우에는 절삭성능 및 수명성능의 향상에 한계가 있다는 문제점이 있다.

한편, 미국특허 제6,110,031호에는 양 측면에는 내마모도가 높은 외부층을, 그리고 이들 외부층사이에 내부층을 형성하고, 상기 내부층은 절삭방향 및 절삭방향에 수직한 방향으로 규칙적으로 내마모도가 높은 부분과 상대적으로 낮은 부분이 분포하도록 배열되어 절삭성능 및 수명성능을 향상시키는 기술이 제시되어 있다.

그러나, 상기 미국특허 제6,110,031호의 경우에는 내부층에서 국부집중도가 높은 구간과 낮은 구간이 절삭방향과 절삭방향에 수직한 방향으로 절삭면 전체에 걸쳐 골고루 분포하고 있기 때문에 집중도가 낮은 경우에는 수명증대 효과를 얻을 수 없고, 집중도가 높은 경우에는 내마모도가 낮은 인접한 영역에 의해 내마모도가 높은 영역에서의 다이아몬드 입자의 돌출높이를 극대화하지 못하기 때문에 절삭성능 증대효과가 미미하게 되는 문제점이 있다.

본 발명자들은 절삭성능과 수명성능을 동시에 높이기 위해 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 연구 및 실험을 행하고, 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로서, 본 발명은 연마입자을 적절히 배열하여 연마입자의 절삭효율을 보다 높임으로써 절삭성능 및 수명 성능을 보다 향상시킨 절삭팁 및 절삭공구를 제 공하고자 하는데, 그 목적이 있는 것이다.

이하, 본 발명에 대하여 설명한다.

본 발명은 피삭재를 절삭하는 절삭면을 갖고 다수 개의 연마재를 포함하는 절삭팁에 있어서,

상기 연마재들은 절삭방향으로 열로 배열되고;

상기 연마재 열은 절삭면에서 절삭방향과 수직한 방향으로 다수 개 존재하고;

이들 연마재 열들은 절삭면의 상하방향으로 적층되어 있고;

상기 연마재 열들은 절삭면상에서 절삭방향으로 평균 집중도보다 높은 고 집중도 부분과 평균 집중도보다 낮은 저 집중도 부분을 포함하고,

상기 연마재 열들은 고 집중도 부분끼리 모여 절삭면에 고 집중도영역을 형성하고, 그리고 저 집중도 부분끼리 모여 절삭면에 저 집중도영역을 형성하도록 배열되고;

상기 고 집중도 영역과 저 집중도 영역의 각각은 절삭팁의 양 측면까지 확장되어 있고;

상기 저 집중도영역의 윤곽은 절삭면상에서 다각형을 이루고 있고, 상기 다각형을 이루는 변들 중 적어도 하나의 변이 절삭방향에 수직한 방향에 대하여 경사져있고; 그리고

상기 고 집중도 영역과 저 집중도 영역은 절삭방향으로 교대로 형성되는 것을 특징으로 하는 절삭공구용 절삭팁에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 상기한 본 발명의 절삭공구용 절삭팁을 구비한 절삭공구에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 피삭재를 절삭하는 절삭면을 갖고 다수 개의 연마재를 포함하는 절삭팁에 있어서,

상기 연마재들은 절삭방향으로 열로 배열되고;

상기 연마재 열은 절삭면에서 절삭방향과 수직한 방향으로 다수 개 존재하고;

이들 연마재 열들은 절삭면의 상하방향으로 적층되어 있고;

상기 연마재 열들은 절삭팁의 양 측면에 각각 위치하는 외부열 및 이 외부열들사이에 위치하는 다수 개의 내부열로 이루어지고;

상기 외부열중 적어도 하나에는 연마재가 균일한 집중도로 배열되어 있고,

상기 내부열들은 절삭면상에서 절삭방향으로 평균 집중도보다 높은 고 집중도 부분과 평균 집중도보다 낮은 저 집중도 부분을 포함하고,

상기 내부열들은 고 집중도 부분끼리 모여 절삭면에 고 집중도영역을 형성하고, 그리고 저 집중도 부분끼리 모여 절삭면에 저 집중도영역을 형성하도록 배열되고;

상기 저 집중도영역의 윤곽은 절삭면상에서 다각형을 이루고 있고, 상기 다각형을 이루는 변들 중 적어도 하나의 변이 절삭방향에 수직한 방향에 대하여 경사져 있고; 그리고

상기 고 집중도 영역과 저 집중도 영역은 절삭방향으로 교대로 형성되는 것을 특징으로 하는 절삭공구용 절삭팁에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 상기한 본 발명의 절삭공구용 절삭팁을 구비한 절삭공구에 관한 것이다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명은 석재, 벽돌, 콘크리트, 아스팔트와 같은 취성이 있는 피삭재를 절단하거나 천공하는데 사용되는 절삭공구용 절삭팁 및 절삭공구에 적용되는 것이다.

절삭공구용 절삭팁은 피삭재의 절삭시 절삭을 직접 행하는 연마재 입자와 이 연마재 입자를 고정시켜 주는 역할을 행하는 금속 결합재를 포함한다.

본 발명은 상기 연마재 입자의 배열에 관한 것이다.

본 발명에 부합되는 절삭팁의 일례에 있어서 상기 연마재들은 절삭방향으로 열로 배열되고, 이 연마재 열은 절삭면에서 절삭방향과 수직한 방향으로 다수 개 존재한다.

상기 연마재 열중 측면에 위치하는 외부열과 그에 인접한 연마재 열의 간격은 연마재 평균입경의 2배 이하가 바람직하고, 외부열사이에 위치하는 내부열간의 간격은 바람직하게는 연마재 평균입경의 4배 이하, 보다 바람직하게는 연마재 평균입경의 1.3∼2.5배로 설정하는 것이다.

상기 연마재 열들은 절삭면의 상하방향으로 적층되어 있다.

상기 연마재 열들의 적층은 피삭재의 절삭시 연마재입자들이 일정한 패턴을 가지고 연속적으로 절삭면에 돌출되도록 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 연마재 열들은 절삭면상에서 절삭방향으로 평균 집중도보다 높은 고 집중도 부분과 평균 집중도보다 낮은 저 집중도 부분을 포함한다.

상기 저 집중도 부분에는 연마재가 존재하지 않을 수도 있다.

상기 연마재 열들은 고 집중도 부분끼리 모여 절삭면에 고 집중도영역을 형성하고, 그리고 저 집중도 부분끼리 모여 절삭면에 저 집중도영역을 형성하도록 배열된다.

상기와 같이 저 집중도 부분에 연마재가 존재하지 않을 경우에는 상기 저 집중도 영역에 연마재가 존재하지 않을 수도 있다.

상기 저 집중도영역의 윤곽은 절삭면상에서 다각형을 이루고 있고, 상기 다각형을 이루는 변들 중 적어도 하나의 변이 절삭방향에 수직한 방향에 대하여 경사지도록 연마재들이 배열된다.

여기서, 저 집중도영역의 윤곽은 저 집중도영역과 고집중도영역의 경계를 연결한 것을 의미한다.

상기 고집중도 영역의 평균 길이(L)과 저집중도 영역의 평균길이(A)의 비(L/A)는 0.3~2배가 되는 것이 바람직하다.

상기 고 집중도 영역과 저 집중도 영역의 각각은 절삭팁의 양 측면까지 확장되어 있다.

상기 고 집중도 영역과 저 집중도 영역은 절삭방향으로 교대로 형성된다.

본 발명에 부합되는 절삭팁의 다른 예에 있어서, 연마재들은 절삭방향으로 열로 배열되고, 상기 연마재 열은 절삭면에서 절삭방향과 수직한 방향으로 다수 개 존재한다.

이들 연마재 열들은 절삭면의 상하방향으로 적층되어 있다.

상기 연마재 열들의 적층은 피삭재의 절삭시 연마재입자들이 일정한 패턴을 가지고 연속적으로 절삭면에 돌출되도록 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 연마재 열들은 절삭팁의 양 측면에 각각 위치하는 외부열 및 이 외부열들사이에 위치하는 다수 개의 내부열로 이루어진다.

상기 외부열과 그에 인접한 내부열의 간격은 연마재 평균입경의 2배 이하가 바람직하고, 상기 내부열간의 간격은 바람직하게는 연마재 평균입경의 4배 이하, 보다 바람직하게는 연마재 평균입경의 1.3∼2.5배로 설정하는 것이다.

상기 외부열중 적어도 하나에는 연마재가 균일한 집중도로 배열되어 있다.

즉, 상기 외부열중 하나는 연마재가 균일한 집중도로 배열되고, 다른 하나는 연마재가 내부열과 동일하게 배열되거나 또는 모두가 균일한 집중도로 배열될 수 있다.

상기 내부열들은 절삭면상에서 절삭방향으로 평균 집중도보다 높은 고 집중도 부분과 평균 집중도보다 낮은 저 집중도 부분을 포함한다.

상기 저 집중도 부분에는 연마재가 존재하지 않을 수도 있다.

상기 저 집중도영역의 윤곽은 절삭면상에서 다각형을 이루고 있고, 상기 다각형을 이루는 변들 중 적어도 하나의 변이 절삭방향에 수직한 방향에 대하여 경사지도록 연마재들이 배열된다.

상기 고집중도 영역의 평균 길이(L)과 저집중도 영역의 평균길이(A)의 비(L/A)는 0.3~2배가 되는 것이 바람직하다.

상기 내부열들은 고 집중도 부분끼리 모여 절삭면에 고 집중도영역을 형성하 고, 그리고 저 집중도 부분끼리 모여 절삭면에 저 집중도영역을 형성하도록 배열된다.

상기와 같이 내부열의 저 집중도 부분에 연마재가 존재하지 않을 경우에는 상기 저 집중도 영역에 연마재가 존재하지 않을 수도 있다.

그리고, 상기 내부열들은 절삭방향으로 모두 동일한 간격마다 동일한 개수의 연마재가 돌출될 수 있도록 배열되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서는 상기 외부열에 인접한 내부열은 연마재가 균일한 집중도로 배열될 수 있으며, 연마재가 균일한 집중도로 배열될 수 있는 내부열의 개수는 내부열의 총 개수의 1/2이하 이어야 한다.

상기 고 집중도 영역과 저 집중도 영역은 절삭방향으로 교대로 형성된다.

이하, 도면을 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

도 3에는 본 발명에 부합되는 절삭팁의 일례가 나타나 있다.

도 3에 나타난 바와 같이, 본 발명에 부합되는 절삭팁(100)은 연마재(105)들이 절삭방향으로 배열된 연마재열(101)을 포함하고, 이 연마재 열(101)은 절삭면(111)에서 절삭방향과 수직한 방향으로 다수 개 존재한다.

상기 연마재 열(101)은 4개 이상이 바람직하다.

절삭작업시 국부집중도가 높은 영역(110a)에서 큰 절삭부하를 받기 때문에, 상기 연마재 열(101)중 측면에 위치하는 외부열(101a)과 그에 인접한 내부열(101b)의 간격(Dout)이 너무 큰 경우에는 절삭작업 중 외부열(101a)의 연마재 열이 절삭팁의 측면방향으로 벗겨져 버려 더 이상 작업이 불가능하게 될 우려가 있으므로, 외부열 (101a)과 그에 인접한 내부열(101b)의 간격(Dout)은 연마재 평균입경의 2배 이하가 바람직하다.

한편, 외부열(101a)사이에 위치하는 내부열(101b)간의 간격(Din)이 너무 큰 경우에는 절삭작업시 연마재 열 사이의 연마재 입자가 없는 부분이 깊게 파여 연마재 입자가 쉽게 탈락되어 공구의 수명성능이 나빠지게 될 우려가 있으므로, 외부열(101a)사이에 위치하는 내부열(101b)간의 간격(Din)은 바람직하게는 연마재 평균입경의 4배 이하, 보다 바람직하게는 연마재 평균입경의 1.3∼2.5배로 설정하는 것이다.

상기 연마재 열(101)들은 절삭면(111)의 상하방향으로 적층되어 있다.

상기 연마재 열(101)들은 절삭면(111)상에서 절삭방향으로 평균 집중도보다 높은 고 집중도 부분(1011a)(1011b)과 평균 집중도보다 낮은 저 집중도 부분(1012a) (1012b)을 포함한다.

상기 저 집중도 부분(1012a)(1012b)에는 연마재(105)가 존재하지 않을 수도 있다.

상기 연마재 열(101)들은 고 집중도 부분(1011a)(1011b)끼리 모여 절삭면에 고 집중도영역(110a)을 형성하고, 그리고 저 집중도 부분(1012a)(1012b)끼리 모여 절삭면에 저 집중도 영역(110b)을 형성하도록 배열된다.

상기와 같이 저 집중도 부분(1012a)(1012b)에 연마재가 존재하지 않을 경우에는 상기 저 집중도 영역(110b)에 연마재가 존재하지 않을 수도 있다.

상기 고 집중도 영역(110a)과 저 집중도 영역(110b)의 각각은 절삭팁의 양 측 면(112)까지 확장되어 있다.

상기 저 집중도영역(110b)의 윤곽은 절삭면상에서 다각형(120)을 이루고 있고, 상기 다각형(120)을 이루는 변들 중 적어도 하나의 변이 절삭방향에 수직한 방향에 대하여 경사져 있다.

상기 각각의 고 집중도 영역(110a)의 평균 길이(L)과 저 집중도 영역(110b)의 평균길이(A)의 비(L/A)는 0.3∼2배로 설정하는 것이 바람직하다.

상기 고 집중도 영역(110a)과 저 집중도 영역(110b)은 절삭방향으로 교대로 형성된다.

상기 고 집중도 영역(110a)과 저 집중도 영역(110b)은 적어도 1 개 이상 존재하여야 한다.

본 발명에서는 절삭팁의 절삭면에서의 고 집중도 영역(110a)과 저 집중도 영역(110b)이 더 낮은 부하에 의해 절삭을 가능하게 함으로서 더 낮은 충격력이 절삭공구에 전달되고, 결과적으로 진동과 소음으로 나타낼 수 있는 작업자의 절삭감각을 좋게 해준다. 특히 고 집중도 영역(110a)과 저 집중도 영역(110b)의 길이 및 개수를 적절히 설정하는 경우에는 절삭효율을 보다 향상시킬 수 있는데, 이에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 4는 연마재 입자가 규칙적으로 배열되어 있는 절삭팁을 사용하여 피삭재를 절삭할 시 절삭팁 측면에서 본 연마재 입자의 돌출상태를 나타내는 것으로서, 도 4(a)는 국부집중도 변화영역이 없는 절삭팁을 나타내고, 도 4(b)는 본 발명에 따라 국부집중도 변화영역이 존재하는 절삭팁을 나타내는 것이다.

도 4(a)에 나타난 바와 같이, 국부집중도 변화영역이 없이 연마재 입자가 규칙적으로 배열되어 있는 절삭팁의 경우에는 모든 연마재 입자는 거의 같은 돌출 높이를 갖고 있음을 알 수 있다.

이 경우에는 절삭방향으로 뒷부분에 돌출하고 있는 연마재 입자들은 앞부분에 돌출하고 있는 연마재 입자의 테일(tail)에 묻혀 절삭부하를 적게 받게 되고, 결국 연마재 입자의 날카로운 모서리가 반질반질(glazing)해져 절삭성능이 떨어지게 되는 문제점이 있다.

이에 반하여, 도 4(b)에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라 고 집중도 영역 및 저 집중도 영역을 교대로 포함하는 절삭팁의 경우에는 국부집중도 변화영역의 가장 앞부분에 위치한 연마재들(A,B,C)의 돌출 높이(h)가 상당히 높은 것을 알 수 있다.

이것은 국부집중도가 낮거나 연마재 배열이 없는 영역에서 상대적으로 마모가 심하게 되면서 국부집중도가 높은 영역의 앞부분에서 연마재 입자의 돌출이 높게 되는 것이다.

또한, 절삭방향으로 국부집중도가 높은 영역의 뒷부분에 위치한 연마재가 앞부분에 위치한 연마재 테일에 묻히는 현상이 적어지면서 각 연마재 입자의 절삭효율성도 증가한다.

즉, 같은 직경의 절삭공구에서 일반적으로 절삭팁의 개수가 많으면 절삭성능이 증가하는데, 본 발명은 한 개의 절삭팁에서 여러 개의 절삭팁이 있는 것과 같은 현상을 구현하여 절삭성을 증가시키는 것이다.

또한, 저 집중도 영역(110b)을 이루는 다각형 중 절삭방향의 수직방향에 경사 를 이루고 있는 변을 가진 형상에 의해 고집중도 영역(110a)과 저집중도 영역(110b)이 연속적으로 존재하면서 발생할 수 있는 심한 단속현상에 따른 충격을 감소시켜줄 수 있다.

또한 고 집중도 영역과 저 집중도 영역의 설계가 성능에 미치는 영향을 설명하면 다음과 같다.

일반적으로 높은 파워의 기계로 절삭속도를 빠르게 하면서 단단한 피삭재를 자를 때 연마재 입자 크기가 크다면, 고 집중도 영역이 전체 절삭팁에서 차지하는 비율를 낮추고 고 집중도 영역의 개수를 많게 하는 것이 절삭성능과 수명 성능에 좋다.

더욱이, 이러한 경우에는 절삭팁에 적층하는 연마재 열의 수를 많게 하여 외부열과 내부열간의 간격(Dout)과 내부열간의 간격(Din)을 작게 만들어 골이 너무 깊지 않도록 하는 것이 바람직하다.

따라서, 절삭작업 조건과 기계, 피삭재에 따라 연마재 입자, 절삭팁의 평균 집중도를 결정한 후, 연마재 열의 수와 국부집중도 변화영역의 개수와 길이, 국부집중도에 대한 사항을 복합적으로 결정해야 한다.

도 5에는 절삭팁의 연마재들을 절삭면의 상하방향으로 적층하는 예가 도시되어 있다.

도 5에 나타난 바와 같이, 본 발명의 절삭팁(200)에 있어서 연마재 열들은 절삭면의 상하방향으로 다수 개 적층된다.

상기 연마재 열들의 적층은 피삭재의 절삭이 진행될 때, 처음순간 돌출하고 있 는 연마재 입자(205a)사이에서 새로운 연마재 입자(205b)가 돌출될 수 있도록 이루어지는 것이 바람직하다.

도 5에서, 부호 210a는 고 집중도 영역을 나타내고, 부호 210b는 저 집중도 영역을 나타낸다.

도 5에서와 같이 연마재 열들을 절삭면의 상하방향으로 적층함으로써 피삭재의 절삭시 연마재 입자들이 일정한 간격을 두고, 즉 일정한 패턴으로 연속적으로 돌출되게 된다.

도 6에는 본 발명에 부합되는 절삭팁의 다른 예가 제시되어 있다.

본 발명에서는, 도 6(a)에 나타난 바와 같이, 절삭면에 수직한 방향으로 보아 상부에 있는 연마재 열의 고 집중도 부분이 위치되는 영역에는 하부에 있는 연마재 열의 저 집중도 부분이 위치되도록 연마재 열들을 적층할 수 있다.

상기와 같이 적층을 하는 경우에는 상부에 있는 연마재 열과 하부에 있는 연마재 열사이의 간격(d)은 연마재 입자 크기의 1/2 ∼2/3이어야 한다.

상기와 같이 연마재 열들을 적층하는 경우에는 피삭재의 절삭시 절삭면에 수직한 방향으로 보아 상부 절삭면상의 연마재들이 도 6(b)와 같이 제1영역과 제3영역이 돌출되는 경우에는 그 하부 절삭면상의 연마재들은 도 6(c)와 같이 제2영역과 제4영역이 돌출되게 된다.

여기서 보면 각각의 상태에 대한 저집중도 영역은 다각형 형상을 하고 있다.

도 7(a)및(b)에는 본 발명에 부합하는 절삭팁의 또 다른 예가 제시되어 있다.

도 7(a)및(b)에 나타난 바와 같이, 본 발명의 절삭팁(300)에 있어서 연마재 (305)들은 절삭방향으로 열로 배열되고, 상기 연마재 열(301)은 절삭면(311)에서 절삭방향과 수직한 방향으로 다수 개 존재한다.

이들 연마재 열(301)들은 절삭면(311)과 수직한 면을 이루도록 적층되어 있다.

상기 연마재 열(301)들은 양 측면에 각각 위치하는 외부열(301a) 및 이 외부열(301a)들사이에 위치하는 다수 개의 내부열(301b)로 이루어진다.

상기 외부열(301a)과 그에 인접한 내부열(301b)의 간격은 연마재 평균입경의 2배 이하가 바람직하고, 상기 내부열(301b)간의 간격은 바람직하게는 연마재 평균입경의 4배 이하, 보다 바람직하게는 연마재 평균입경의 1.3∼2.5배로 설정하는 것이 바람직하다.

상기 외부열(301a)중 적어도 하나에는 연마재가 균일한 집중도로 배열되어 있다.

즉, 상기 외부열(301a)중 하나는 연마재가 균일한 집중도로 배열되고, 다른 하나는 연마재가 내부열(301b)과 동일하게 배열되거나 또는 모두가 균일한 집중도로 배열될 수 있다.

상기 내부열(301b)들은 절삭면(311)상에서 절삭방향으로 평균 집중도보다 높은 고 집중도 부분(3011b)과 평균 집중도보다 낮은 저 집중도 부분(3012b)을 포함한다.

상기 내부열(301b)들은 고 집중도(3011b) 부분끼리 모여 절삭면(311)에 고 집중도영역(310a)을 형성하고, 그리고 저 집중도 부분(3012b)끼리 모여 절삭면(311)에 저 집중도영역(310b)을 형성하도록 배열된다.

상기 저 집중도영역(310b)의 윤곽은 절삭면상에서 다각형(320)을 이루고 있고, 상기 다각형(320)을 이루는 변들 중 적어도 하나의 변이 절삭방향에 수직한 방향에 대하여 경사져 있다.

각각의 내부열(301b)의 고 집중도(3011b) 부분끼리 모여 구성되는 고 집중도 영역(310a)의 평균길이(L)과 저집중도 영역(310b)의 평균길이(A)의 비(L/A)는 0.3~2배가 되는 것이 바람직하다.

상기 저 집중도 부분(3012b)에는 도 7에도 나타난 바와 같이 연마재가 존재하지 않을 수도 있다.

상기와 같이 내부열(301b)의 저 집중도 부분(3012b)에 연마재가 존재하지 않을 경우에는 상기 저 집중도 영역(310b)에 연마재가 존재하지 않을 수 있다.

그리고, 상기 내부열(301b)들은 절삭방향으로 모두 동일한 간격마다 동일한 집중도의 연마재가 돌출될 수 있도록 배열되는 것이 바람직하다.

상기 고 집중도 영역(310a)과 저 집중도 영역(310b)은 절삭방향으로 교대로 형성된다.

상기 고 집중도 영역(310a)에 배열된 연마재들은 일정한 패턴을 이루고 있다.

본 발명에서 사용되는 연마재로는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 다이아몬드 입자를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따라 피삭재를 절단하는 경우에는 도 8에 나타난 바와 같이 연마재 줄사이의 연마재가 배열되지 않는 부분이 절삭과정 중 적당한 깊이로 마모되면서 절삭방향으로 절삭팁 앞부분에서 끝부분까지 골이 파이게 되고, 상기 깊게 파진 골 을 따라 절분 배출을 용이하게 만들고 상기 골과 골 사이에 위치한 연마재 열의 돌출높이(h)를 높게 만들어 주어 피삭재를 보다 깊이 파낼 수 있기 때문에 절삭성능을 보다 향상시킬 수 있다.

더욱이, 본 발명의 절삭팁의 경우에는 절삭면상에 돌출하고 있는 연마재 입자들이 절삭방향으로 일정 영역에서 밀집되어 편석되지 않고 열을 이루어 분포되어 있기 때문에 각각의 연마재 입자들이 작업부하를 서로 나누어 받아 연마재의 마멸 주기가 늦춰져 수명성능이 더욱 증가된다.

도 9에는 본 발명에 부합되는 절삭팁의 예들이 제시되어 있다.

도 9(a)에는 저 집중도 영역의 윤곽이 평형사변형을 이루고 있고, 이들 평형사변형이 서로 평행하게 배열되어 있는 절삭팁의 예가 제시되어 있고, 도 9(b)에는 저 집중도 영역의 윤곽이 평형사변형을 이루고 있고, 이들 평형사변형이 서로 비평행하게 배열되어 있는 절삭팁의 예가 제시되어 있다.

또한, 도 9(c)에는 저 집중도 영역의 윤곽이 V자 형을 이루고 있고, 이들 V자 형이 서로 마주보는 형태로 배열되어 있는 절삭팁의 예가 제시되어 있고, 도 9(d)에는 저 집중도 영역의 윤곽이 화살표가 서로 반대방향을 보고 있는 형태를 이루고 있는 절삭팁의 예가 제시되어 있다.

한편, 본 발명은 상기와 같이 제조된 본 발명의 절삭팁이 구비된 절삭공구를 제공한다.

상기 절삭공구로는 쏘 블레이드, 코어비트, 연마휠등을 들수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

(실시예 1)

본 발명에 따라 제조된 쏘 블레이드(발명재 1) 및 종래방법에 따라 제조된 쏘블레이드(종래재 1∼3)를 사용하여 화강암 피삭재의 재단용 목적의 작업시 절삭성능과 수명성능을 조사하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

여기서, 발명재1은 연마재로서 다이아몬드 입자를 사용하고, 그리고 길이(L)40, 두께(T) 3.2, 너비(W) 10.0, 쏘직경이 168R(14인치)이고 평균 집중도 0.75Conc.인 절삭팁으로, 다이아몬드 외부열과 내부열 모두 고집중도 영역의 개수 n=3이고, 각 열에는 평균 집중도를 일정한 비율로 나누어 분포시켰다. 그러므로 고집중도 영역의 각 부분이 1.33Conc.의 국부집중도를 갖고 있고, 저 집중도 영역에서는 다이아몬드가 배열되어있지 않다.

다이아몬드 열은 외부가 2개의 열, 내부가 4개의 열로 구성되고, 전체 열에 사용된 다이아몬드 입자는 미국 G.E.사의 MBS-955, 입자크기가 US 50/60mesh로 다이아몬드 평균 입경이 290㎛이다.

열간 간격은 Dout=0.64mm, Din=0.64mm이다.

발명재 1은 도 10(a)의 형상을 갖고, 그 치수는 표 1과 같으며, 저 집중도 영역의 형상은 평행사변형 꼴을 하고 있고, 저 집중도 영역의 윤곽선이 절삭팁측면에 수직한 방향과 이루고 있는 각도가 51.34°이다. 즉, 경사선을 이루고 있다.

종래재 1은 길이 40L, 두께 3.2T, 평균집중도가 0.75Conc.이고, 다이아몬드 종류가 MBS-955, US 50/60mesh로 평균입경이 290㎛인 다이아몬드가 랜덤하게 분포하고 있는 절삭팁을 사용한 쏘 블레이드이다.

종래재 2는 절삭팁의 형상 및 다이아몬드 종류, 입경은 상기 종래재1과 동일하지만 평균집중도가 0.9Conc.이다.

종래재 3은 한 개의 절삭팁을 절삭방향으로 등 간격이 되도록 네부분으로 나누어 절삭방향으로 맨 앞과 세번째 부분에 각각 국부적으로 집중도가 1.5Conc. 되도록 다이아몬드 입자를 랜덤하게 분포시킨 것이다.

절삭팁 형상 및 다이아몬드 종류, 입경은 종래재1과 동일하다.

이때, 사용한 기계는 페드리니(PEDRINI)(사)의 브리지 쏘우잉 머시인(bridge sawing machine)으로 14인치, 1800rpm이었다.

작업량은 절입 30mm, 절단길이 288m였다.

발명재1과 종래재1, 종래재2, 종래재3 각각의 금속분말(결합제)은 모두 같은 조성의 코발트와 철, 구리의 혼합분말을 사용하였다.

하기 표 2의 절삭지수는 1㎡의 피삭재를 절단할 때 필요한 전력량(kWh)으로 작은 값일수록 절삭성능이 좋은 것이고, 수명지수는 절단팁이 1mm마모할 때의 작업량(㎡)이므로 값이 클수록 수명성능이 좋은 것이다.

형 상
L11	L21	L1	L12	L22	L2	L13	L23	L3	A11	A21	A1	A12	A22	A2
10	6	8	8	8	8	6	10	8	8	8	8	8	8	8

시편 No.	발명재 1	종래재 1	종래재 2	종래재 3
절삭지수[kWh/m2]	1,182(100%)	(80.1%)	(75.2%)	(85.3%)
수명지수[m2/mm]	4,341(100%)	(77.3%)	(97.3%)	(81.2%)

상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라 다이아몬드 입자들이 열로 배열되고, 고 집중도와 저 집중도 영역을 갖는 발명재(1)은 다이아몬드 입자들이 랜덤하게 배열되는 종래재(1) 및 종래재(2)와 고 집중도와 저 집중도 영역을 갖지만, 다이아몬드 입자들이 랜덤하게 배열된 종래재(3)에 비하여 절삭성능 및 수명성능이 우수함을 알 수 있다.

(실시예 2)

절삭팁에 배열된 다이아몬드 열 간의 간격, 즉 외부열과 내부열간의 간격(Dout) 및 내부열간의 간격(Din)을 하기 표 3에서와 같이 변화시켜 절삭팁을 제조하고, 이 절삭팁을 사용하여 쏘 블레이드를 제작한 다음, 절삭성능 및 수명성능을 조사하고, 절삭성능에 대한 결과는 하기 표 5에, 그리고 수명성능에 대한 결과는 하기 표 6에 나타내었다.

상기 절삭팁은 도 10(b)와 같은 형상을 가지고 있으며, 저 집중도 영역의 형상은 절삭방향으로 절삭면의 중심에 대칭을 이루고 있고, 화살표 모양의 6각형 꼴을 하고 있으며, 그 치수는 하기 표 4에 나타내었다.

여기서, 다이아몬드 로는 G.E.사의 US mesh 40/50으로 평균입경이 370㎛인 다이아몬드 입자를 사용하고, 절삭팁의 크기는 길이 40L, 두께 3.6T, 너비 8.5W, 168R(14인치)이고, 다이아몬드 열의 개수와 다이아몬드 열간 간격은 하기 표 3에 나타내었다.

상기 절삭팁들에 있어서 다이아몬드의 평균집중도는 0.9Conc. 이고, 고집중도 영역에 평균집중도의 90%를 분포시키고 저집중도 영역에 평균집중도의 10%를 분포시킬 때, 고집중도 영역의 국부집중도는 1.62Conc. 이고 저집중도 영역의 국부집중도는 0.18Conc.이다. 고집중도 영역의 개수(n)는 4개이고, 절삭팁의 측면에 수직한 방향과 저집중도 영역의 윤곽선의 각도가 51.34˚이다.

양쪽 측면과 윤곽선이 이루는 각도가 같은 이유는 윤곽선이 절삭팁의 중심에 대해 대칭이기 때문이다.

절삭기계로는 스티힐(STHIL)사의 6.5HP, 9200RPM 핸드커터를 사용하였고, 피삭재로는 화강암을 사용하였다. 작업량은 절입 20mm, 절단길이 240m이었다.

한편, 절삭성능 및 수명성능을 다이아몬드 입자가 랜덤하게 배열된 것을 제외하고는 하기 표 2의 시편들과 동일한 조건으로 제작된 쏘 블레이드(종래재 4)의 절삭성능 및 수명성능을 측정한 결과, 절삭성능은 660.3 ㎠/min이고, 수명성능은 7.22㎠/mm이였다.

하기 표 5 및 표 6에서 절삭성능 및 수명성능은 측정된 값과 함께 상기 종래재(4)의 절삭성능 및 수명성능을 각각 100%로 하고, 이것을 기준으로 하여 표시하였다.

구분	시편 1	시편 2	시편 3	시편 4	시편 5	시편 6
층 수	5	5	5	6	7	8
Dout (다이아몬드 평균입경과의 비)	0.592mm (2.04배)	0.354mm (1.22배)	0.40mm (1.37배)	0.563mm (1.94배)	0.50mm (1.72배)	0.374mm (1.29배)
Din (다이아몬드 평균입경과의 비)	0.576mm (1.98배)	0.734mm (2.53배)	0.705mm (2.43배)	0.446mm (1.54배)	0.383mm (1.32배)	0.374mm (1.29배)

형상	L11	L21	L1	L12	L22	L2	L13	L23	L3	L14	L24	L4
	6	6	5	5	5	5	5	5	5	4	4	5
	A11	A12	A1	A12	A22	A2	A13	A24	A3
	6.67	6.67	6.67	6.66	6.66	6.66	6.67	6.67	6.67

시편 No.	시편 1	시편 2	시편 3	시편 4	시편 5	시편 6
절삭성능 [㎠/min]	(113.2%)	(115.1%)	(120.9%)	(128.4%)	(108.3%)	(101.1%)

시편 No.	시편 1	시편 2	시편 3	시편 4	시편 5	시편 6
수명성능 [㎠/mm]	(108.2%)	(107.1%)	(117.1%)	(125.2%)	(128.7%)	(129.2%)

상기 표 5 및 표 6에 나타난 바와 같이, 본 발명에 부합되는 시편(1-6)은 종래재(4)보다 우수하지만, 외부열과 내부열간의 간격(Dout)이 다이아몬드 평균입경의 비가 2.0이하이고, 내부열간의 간격(Din)이 다이아몬드 평균입경의 비가 1.3이상 2.5이하인 시편(3,4,5)의 경우가 외부열과 내부열간의 간격(Dout)이 다이아몬드 평균입경과의 비가 2.0을 초과하는 시편 1 및 내부열간의 간격(Din)이 다이아몬드 평균입경과의 비가 2.5를 초과하는 시편 2 및 1.3 미만인 시편 6에 비하여 절삭성능 및 수명성능이 더 우수함을 알 수 있다.

(실시예 3)

저 집중도 영역에는 다이아몬드가 배열되지 않고, 고집중도 영역에만 다이아몬드가 국부적으로 분포된 절삭팁의 고집중도 영역의 평균길이(L)와 저집중도 영역 평균길이(A)의 비(L/A)가 다르도록 절삭팁을 제조하고, 이 절삭팁을 사용하여 쏘 블레이드를 제작한 다음, 절삭성능 및 절삭수명을 측정하고, 그 결과를 하기 표 8 및 9에 나타내었다.

하기 표 8 및 9에 나타나 있는 시편 7, 9, 및 10의 형상은 도 10(a)에 나타나 있고, 시편 8 및 11의 형상은 도 10(c)에 나타나 있으며, 그 구체적인 치수와 고집중도영역의 개수(n), 국부집중도, 고집중도 영역의 평균 길이(L)와 저집중도 영역의 평균길이(A)의 비(L/A)를 하기 표 7a 및 7b에 나타내었다.

저집중도 영역의 형상은 평행사변형 꼴을 하고 있고, 저집중도 영역의 윤곽선이 절삭팁의 측면에 수직한 방향으로 각도가 32°만큼 기울어진 경사선으로 이루어져 있다.

절단 기계는 EDCO사의 4.5마력, 3500RPM인 엔진구동형 테이블형 절단기계를 사용하였고, 피삭재로는 화강암과 콘크리트를 사용하였다.

작업량은 화강암의 경우 절입 20mm, 절단길이 240m이었고, 콘크리트의 경우 절입 30mm, 절단길이 240m였다.

상기와 같이 절단실험을 행하여 절삭성능 및 수명성능을 조사하고, 절삭성능에 대한 결과는 하기 표 8에 나타내고, 수명성능에 대한 결과는 하기 표 9에 나타내었다.

	n	L11 L21 L1	L12 L22 L2	L13 L23 L3
		A11 A21 A1	A12 A22 A2	A13 A23 A3
시편7	3	3 5 4	4 4 4	5 3 4
		14 14 14	14 14 14
시편8	4	2 4 3	3 3 3	3 3 3
		9.33 9.33 9.33	9.33 9.33 9.33	9.33 9.33 9.33
시편9	3	8.33 10.33 9.33	9.33 9.33 9.33	10.33 8.33 9.33
		6 6 6	6 6 6
시편10	3	9 11 10	10 10 10	11 9 10
		5 5 5	5 5 5	5 5 5
시편11	4	6.5 8.5 7.5	7.5 7.5 7.5	7.5 7.5 7.5
		3.33 3.33 3.33	3.33 3.33 3.33	3.33 3.33 3.33

	L14 L24 L4	국부 집중도	L/A
시편7		3.0 Conc.	0.29
시편8	4 2 3	3.0 Conc.	0.32
시편9		1.29 Conc.	1.56
시편10		1.2 Conc.	2
시편11	8.5 6.5 7.5	1.2 Conc.	2.25

구분	시편 7	시편 8	시편 9	시편 10	시편11
화강암[㎠/min]	673.5	705.9	740.5	714.6	663.1
콘크리트[㎠/min]	849.2	908.2	982.3	923.1	836.7

구분	시편 7	시편 8	시편 9	시편 10	시편 11
화강암[㎠/mm]	16.11	16.52	17.62	17.02	16.76
콘크리트[㎠/mm]	18.25	19.08	21.31	20.93	19.27

상기 표 8 및 표 9에 나타난 바와 같이, 고집중도 영역의 평균길이(L)와 저집중도 영역의 평균길이(A)의 비(L/A)가 0.3~2배가 되는 것이 절삭성능과 수명성능에서 우수함을 알 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 연마입자를 적절히 배열하면, 연마입자의 절삭효율을 보다 높일 수 있어 고 집중도가 요구되는 절삭팁에서는 보다 우수한 절삭성능 및 우수한 수명성능을 저비용으로 확보할 수 있을 뿐만 아니라 저 집중도가 요구되는 절삭팁에서도 상기한 고 집중도가 요구되는 절삭팁에서 달성된 것과 동등한 우수한 절삭성능 및 우수한 수명성능을 확보할 수 있다.

Claims (27)

1. 피삭재를 절삭하는 절삭면을 갖고 다수 개의 연마재를 포함하는 절삭팁에 있어서,

   상기 연마재들은 절삭방향으로 열로 배열되고;

   상기 연마재 열은 절삭면에서 절삭방향과 수직한 방향으로 다수 개 존재하고;

   이들 연마재 열들은 절삭면의 상하방향으로 적층되어 있고;

   상기 연마재 열들은 절삭면상에서 절삭방향으로 평균 집중도보다 높은 고 집중도 부분과 평균 집중도보다 낮은 저 집중도 부분을 포함하고,

   상기 연마재 열들은 고 집중도 부분끼리 모여 절삭면에 고 집중도영역을 형성하고, 그리고 저 집중도 부분끼리 모여 절삭면에 저 집중도영역을 형성하도록 배열되고;

   상기 고 집중도 영역과 저 집중도 영역의 각각은 절삭팁의 양 측면까지 확장되어 있고;

   상기 저 집중도영역의 윤곽은 절삭면상에서 다각형을 이루고 있고, 상기 다각형을 이루는 변들 중 적어도 하나의 변이 절삭방향에 수직한 방향에 대하여 경사져있고; 그리고

   상기 고 집중도 영역과 저 집중도 영역은 절삭방향으로 교대로 형성되는 것을 특징으로 하는 절삭공구용 절삭팁
2. 제1항에 있어서, 상기 저 집중도 영역의 윤곽이 평형사변형을 이루고 있고, 이들 평형사변형이 서로 평행하게 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭공구용 절삭팁
3. 제1항에 있어서, 상기 저 집중도 영역의 윤곽이 평형사변형을 이루고 있고, 이들 평형사변형이 서로 비평행하게 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭공구용 절삭팁
4. 제1항에 있어서, 상기 저 집중도 영역의 윤곽이 V자 형을 이루고 있고, 이들 V자 형이 서로 마주보는 형태로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭공구용 절삭팁
5. 제1항에 있어서, 저 집중도 영역의 윤곽이 화살표가 서로 반대방향을 보고 있는 형태를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 절삭공구용 절삭팁
6. 제1항에 있어서, 저 집중도 영역의 윤곽이 화살표 형태를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 절삭공구용 절삭팁
7. 제1항에서 제6항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 다이아몬드 열들의 적층은 피삭재의 절삭시 다이아몬드 입자들이 일정한 패턴을 가지고 연속적으로 절삭면에 돌출되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 절삭공구용 절삭팁
8. 제1항에서 제6항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 절삭팁의 양 측면에 위치하는 외부열과 이 외부열과 인접한 내부열사이의 간격은 다이아몬드의 평균 입경의 2.0배이하이고, 그리고 상기 외부열사이에 위치하는 내부열간의 간격은 다이아몬드 평균 입경의 4.0배이하인 것을 특징으로 하는 절삭공구용 절삭팁
9. 제7항에 있어서, 상기 절삭팁의 양 측면에 위치하는 외부열과 이 외부열과 인접한 내부열사이의 간격은 다이아몬드의 평균 입경의 2.0배이하이고, 그리고 상기 외부열사이에 위치하는 내부열간의 간격은 다이아몬드 평균 입경의 4.0배이하인 것을 특징으로 하는 절삭공구용 절삭팁
10. 제1항에서 제6항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 저 집중도 영역에는 다이아몬드 입자가 존재하지 않는 것을 특징으로 하는 절삭공구용 절삭팁
11. 제7항에 있어서, 상기 저 집중도 영역에는 다이아몬드 입자가 존재하지 않는 것을 특징으로 하는 절삭공구용 절삭팁
12. 제1항에서 제6항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 고 집중도 영역의 평균길이(L)과 저 집중도 영역의 평균길이(A)의 비(L/A)가 0.3∼2인 것을 특징으로 하는 절 삭공구용 절삭팁
13. 제7항에 있어서, 상기 고 집중도 영역의 평균길이(L)과 저 집중도 영역의 평균길이(A)의 비(L/A)가 0.3∼2인 것을 특징으로 하는 절삭공구용 절삭팁
14. 피삭재를 절삭하는 절삭면을 갖고 다수 개의 연마재를 포함하는 절삭팁에 있어서,

    상기 연마재들은 절삭방향으로 열로 배열되고;

    상기 연마재 열은 절삭면에서 절삭방향과 수직한 방향으로 다수 개 존재하고;

    이들 연마재 열들은 절삭면의 상하방향으로 적층되어 있고;

    상기 연마재 열들은 절삭팁의 양 측면에 각각 위치하는 외부열 및 이 외부열들사이에 위치하는 다수 개의 내부열로 이루어지고;

    상기 외부열중 적어도 하나에는 연마재가 균일한 집중도로 배열되어 있고,

    상기 내부열들은 절삭면상에서 절삭방향으로 평균 집중도보다 높은 고 집중도 부분과 평균 집중도보다 낮은 저 집중도 부분을 포함하고,

    상기 내부열들은 고 집중도 부분끼리 모여 절삭면에 고 집중도영역을 형성하고, 그리고 저 집중도 부분끼리 모여 절삭면에 저 집중도영역을 형성하도록 배열되고;

    상기 저 집중도영역의 윤곽은 절삭면상에서 다각형을 이루고 있고, 상기 다각형을 이루는 변들 중 적어도 하나의 변이 절삭방향에 수직한 방향에 대하여 경사져 있고; 그리고

    상기 고 집중도 영역과 저 집중도 영역은 절삭방향으로 교대로 형성되는 것을 특징으로 하는 절삭공구용 절삭팁
15. 제14항에 있어서, 상기 저 집중도 영역의 윤곽이 평형사변형을 이루고 있고, 이들 평형사변형이 서로 평행하게 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭공구용 절삭팁
16. 제14항에 있어서, 상기 저 집중도 영역의 윤곽이 평형사변형을 이루고 있고, 이들 평형사변형이 서로 비평행하게 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭공구용 절삭팁
17. 제14항에 있어서, 상기 저 집중도 영역의 윤곽이 V자 형을 이루고 있고, 이들 V자 형이 서로 마주보는 형태로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭공구용 절삭팁
18. 제14항에 있어서, 저 집중도 영역의 윤곽이 화살표가 서로 반대방향을 보고 있는 형태를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 절삭공구용 절삭팁
19. 제14항에 있어서, 저 집중도 영역의 윤곽이 화살표 형태를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 절삭공구용 절삭팁
20. 제14항에서 제19항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 다이아몬드 열들의 적층은 피삭재의 절삭시 다이아몬드 입자들이 일정한 패턴을 가지고 연속적으로 절삭면에 돌출되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 절삭공구용 절삭팁
21. 제14항에서 제19항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 절삭팁의 양 측면에 위치하는 외부열과 이 외부열과 인접한 내부열사이의 간격은 다이아몬드의 평균 입경의 2.0배이하이고, 그리고 상기 외부열사이에 위치하는 내부열간의 간격은 다이아몬드 평균 입경의 4.0배이하인 것을 특징으로 하는 절삭공구용 절삭팁
22. 제20항에 있어서, 상기 절삭팁의 양 측면에 위치하는 외부열과 이 외부열과 인접한 내부열사이의 간격은 다이아몬드의 평균 입경의 2.0배이하이고, 그리고 상기 외부열사이에 위치하는 내부열간의 간격은 다이아몬드 평균 입경의 4.0배이하인 것을 특징으로 하는 절삭공구용 절삭팁
23. 제14항에서 제19항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 저 집중도 영역에는 다이아몬드 입자가 존재하지 않는 것을 특징으로 하는 절삭공구용 절삭팁
24. 제20항에 있어서, 상기 저 집중도 영역에는 다이아몬드 입자가 존재하지 않는 것을 특징으로 하는 절삭공구용 절삭팁
25. 제14항에서 제19항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 고 집중도 영역의 평균길이(L)과 저 집중도 영역의 평균길이(A)의 비(L/A)가 0.3∼2인 것을 특징으로 하는 절삭공구용 절삭팁
26. 제20항에 있어서, 상기 고 집중도 영역의 평균길이(L)과 저 집중도 영역의 평균길이(A)의 비(L/A)가 0.3∼2인 것을 특징으로 하는 절삭공구용 절삭팁
27. 절삭팁을 갖는 절삭공구에 있어서,

    상기 절삭팁이 제1항에서 제26항중의 어느 한 항에 기재된 절삭팁인 것을 특징으로 하는 절삭공구

Images