KR101202824B1 - 황삭 보링 커터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박 엔진에 사용되는 주물상태로 구멍이 뚫어진 대형 실린더 블록에 보링 구멍 가공, 즉 확장 작업을 하기 위한 황삭 보링 커터에 관한 것으로, 회전가능한 컷터 본체로부터 외주방향으로 소정의 길이로 돌출된 다수 개의 절삭날 장착부 각각의 선단 외주부에 절삭날이 설치되어 있고, 상기 절삭날 장착부들 사이에 칩 포켓이 구비되어서, 상기 컷터 본체의 회전축선 방향으로 이송함으로써 주물재의 구멍을 가공하는 황삭 보링 커터는, 상기 절삭날 장착부가 상기 컷터 본체로부터 돌출되는 길이가 다른 다수 개로 구성되되, 서로 다른 길이로 이루어진 3개의 절삭날 장착부가 한 쌍이 되어 이루어지며, 이를 이용하여 절삭작업을 행할 때에 높은 정밀도로 신속하게 한 번에 가공할 수 있기 때문에 보링 작업의 효율성을 향상시킬 수 있고 또한 보링 작업시간을 크게 단축할 수 있게 하며, 절삭날 장착부의 상하부측에 부하를 적게 하기 위한 소정의 각도를 제공함으로써 절삭작업시 보링 머신이 멈춰버리는 현상을 방지하는 효과를 갖는다.

Description

황삭 보링 커터{Roughing boring cutter}

본 발명은 황삭 보링 커터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선박 엔진에 사용되는 대형 실린더 블록의 보링 구멍을 가공 또는 확장할 수 있는 황삭 보링 커터에 관한 것이다.

일반적으로, 기계가공에 사용되는 보링머신은 보링을 위한 컷터를 이용하여 관체나 구멍의 내주면을 절삭하여 직경을 넓히거나 거친 내주면을 완전한 원형의 형태로 가공하는 공구이다.

한편, 최근 들어, 특수 목적선의 선박이나 초대형 발전기와 같이 크기가 매우 큰 구조물이나 장치의 제작이 증가되고 있으며, 이에 따라, 지름이 수 m 이상으로 큰 관체의 내주면 또는 구조물에 형성된 수㎜ 이상의 구멍의 내주면을 정밀도 높은 원형으로 가공하여야 하는 경우가 늘어나고 있다.

그런데, 종래의 보링머신에 이용된 보링용 컷터는 지름이 작은 관체나 구멍의 내주면 만을 가공할 수 있을 뿐, 지름이 큰 관체나 구멍은 가공할 수 없다.

따라서, 지름이 매우 큰 관체나 구멍의 내주면을 원형으로 가공할 때는 작업자가 가공기를 이용하여 수작업으로 관체의 내주면을 다수 번에 걸쳐서 절삭 또는 연마하였는데, 이와 같이 수작업으로 관체의 내주면을 가공할 경우 작업시간이 오래 걸리고 정밀도가 떨어지게 되는 문제점이 있었다.

특히, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래에는 컷팅 본체(1)에 두 개의 절삭팁 장착부(2)를 구비하고 그곳에 장착된 절삭팁(3)로 이루어진 보링 컷터를 이용하여 선박 엔진 또는 차량의 엔진 등에 사용되는 대형 실린더 블록인 공작물에 보링 구멍을 가공하거나 확장시키는 작업을 행하고 있다.

그러나, 상기와 같은 보링 컷터를 이용하여 비교적 크기가 큰 공작물의 보링작업을 할 경우에는 보링을 위한 절삭팁(3)이 단지 두 개로 이루어져 있어, 비교적 큰 구멍을 가공할 경우에는 다수 번에 걸쳐서 보링작업을 해야하는 번거로움과 시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

일례로, 선박 엔진에 사용되는 대형 실린더 블록의 주조물에 대해서 행해지는 보링작업에 있어서는, 구멍이 보통 50~70㎜의 여유를 가지도록 형성되게 하는데, 상기 보링 컷터를 이용하여 작업을 할 경우에는 한번에 10~15㎜정도로 작업이 이루어져 대개 4~5회 이상의 작업을 통해서 보링 구멍을 가공해야 하므로, 다수 번에 걸쳐서 보링 작업을 행해야하는 번거로움과 보링 작업이 완료될 때까지 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같은 보링 컷터는 그의 절삭팁 장착부(2)의 상부측 및 하부측이 평평하게 이루어져 있어 구멍의 절삭 작업시 부하가 크게 걸려 종종 보링 머신이 멈춰버리는 일이 발생하였다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 선박 엔진 또는 차량의 엔진 등에 사용되는 대형 실린더 블록인 공작물과 같이 지름이 매우 큰 관체의 내주면이나 구멍의 내주면을 높은 정밀도로 신속하게 한 번에 가공할 수 있게 함으로써 작업효율을 향상시킬 수 있고 작업시간을 단축할 수 있게 하고, 절삭날 장착부의 상하부측에 소정의 각도를 제공함으로써 절삭작업시 보링 머신이 멈춰버리는 현상을 방지할 수 있는 황삭 보링 커터를 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 성취하기 위한 본 발명의 실시예에 따른, 회전가능한 컷터 본체로부터 외주방향으로 소정의 길이로 돌출된 다수 개의 절삭날 장착부 각각의 선단 외주부에 절삭날이 설치되어 있고, 상기 절삭날 장착부들 사이에 칩 포켓이 구비되어서, 상기 컷터 본체의 회전축선 방향으로 이송함으로써 주물재의 구멍을 가공하는 황삭 보링 커터는, 상기 절삭날 장착부가 상기 컷터 본체로부터 돌출되는 길이가 다른 다수 개로 구성되되 서로 다른 길이로 이루어진 3개의 절삭날 장착부가 한쌍이 되어 이루어지며, 상기 절삭날 장착부가 상기 컷터 본체로부터 소정의 각도로 경사지게 구성한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 3개의 상기 절삭날 장착부는, 선단부로부터 내측을 향하여 3스텝으로 이루어진 제1 절삭날 장착부와, 상기 제1 절삭날 장착부보다 더 길게 상기 컷터 본체로부터 돌출되고, 선단부로부터 내측을 향하여 4스텝으로 이루어진 제2 절삭날 장착부와, 상기 제2 절삭날 장착부보다 더 길게 상기 컷터 본체로부터 돌출되고, 선단부로부터 내측을 향하여 5스텝으로 이루어진 제3 절삭날 장착부로 구성된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1 절삭날 장착부 및 상기 제2 절삭날 장착부 각각에는 두 개의 절삭날이 장착되고, 상기 제3 절삭날 장착부에는 한 개의 절삭날이 장착된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 절삭날 장착부 상부면의 최상부는 상기 컷터 본체 상부면의 말단부로부터 각도 a인 10~11°로 상향 경사지고, 상기 절삭날 장착부의 하부면은 상기 컷터 본체의 하부면으로부터 각도 b인 5~7°로 상향 경사진다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 컷터 본체의 하부면과 상기 절삭날 장착부에 장착된 절삭날의 첨단부 사이의 각도 c는 18~20°인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 황삭 보링 커터를 이용하여 선박 엔진 또는 차량의 엔진 등에 사용되는 대형 실린더 블록의 구멍에 대하여 보링 가공을 행할 때, 높은 정밀도로 신속하게 한 번에 가공할 수 있기 때문에 보링 작업의 효율성을 향상시킬 수 있고 또한 보링 작업시간을 크게 단축할 수 있게 하며,

절삭날 장착부의 상하부측에 부하를 적게 하기 위한 소정의 각도를 제공함으로써 절삭작업시 보링 머신이 멈춰버리는 현상을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래의 황삭 보링 커터를 보인 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 황삭 보링 커터를 보인 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 황삭 보링 커터를 보인 평면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 황삭 보링 커터에서 절삭날 장착부의 상태를 보인 측면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 황삭 보링 커터의 제1 절삭날 장착부를 보인 측면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 황삭 보링 커터의 제2 절삭날 장착부를 보인 측면도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 황삭 보링 커터의 제3 절삭날 장착부를 보인 측면도.

이하, 본 발명에 따른 황삭 보링 커터의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면들을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 황삭 보링 커터를 보인 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 황삭 보링 커터를 보인 평면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 황삭 보링 커터에서 절삭날 장착부의 상태를 보인 측면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 황삭 보링 커터의 제1 절삭날 장착부를 보인 측면도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 황삭 보링 커터의 제2 절삭날 장착부를 보인 측면도이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 황삭 보링 커터의 제3 절삭날 장착부를 보인 측면도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 선박 엔진에 사용되는 주물상태로 구멍이 뚫어진 대형 실린더 블록에 보링 구멍 가공, 즉 확장 작업을 하기 위한 황삭 보링 커터는,회전가능한 컷터 본체(10)로부터 외주방향으로 소정의 길이로 돌출된 다수 개의 절삭날 장착부(20) 각각의 선단 외주부에 절삭날(30)이 설치되어 있고, 상기 절삭날 장착부(20)들 사이에 칩 포켓(40)이 구비되어서, 상기 컷터 본체(10)의 회전축선 방향으로 이송함으로써 구멍을 가공한다.

상기 컷터 본체(10)에는 종래의 단지 두 개의 절살날 장착부가 구비된 것과는 다르게 절삭작업의 효율성과 작업시간의 단축을 위해서 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 9개의 절삭날 장착부(20)가 서로서로의 사이에 절삭된 칩을 포켓할 수 있는 칩 포켓(40)을 갖추고 구비되게 하였다.

여기서, 상기 절삭날 장착부(20)들은 컷터 본체(10)로부터 돌출되는 길이가 서로 다르게 구성되도록 하였고, 서로 다른 길이로 이루어진 3개의 절삭날 장착부(20)가 한 쌍이 되어 이루어지게 하였다.

이러한 이유는, 상기 컷터 본체(10)로부터 서로 다른 길이로 돌출된 절삭날 장착부(20)를 3개가 한 쌍이 되어 구성되게 함으로써 절삭작업의 일 공정을 통해서 3번 절삭작업을 할 수 있음과 동시에 그러한 작업이 3번 이루어지게 됨에 따라서, 절삭작업 시간이 크게 단축될 수 있게 된다.

이에, 상기와 같은 3개가 한 쌍으로 이루어진 절삭날 장착부(20)는 제1 절삭날 장착부(22), 제2 절삭날 장착부(24) 및 제3 절삭날 장착부(26)로 구성된다.

상기 제1 절삭날 장착부(22)는, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 컷터 본체(10)로부터 길이 L1으로 돌출되고, 선단부(21)로부터 내측을 향하여 ① ~ ③ 스텝인 3스텝으로 이루어진다.

상기 제2 절삭날 장착부(24)는, 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1 절삭날 장착부(22)의 길이 L1보다 더 길게 상기 컷터 본체(10)로부터 길이 L2로 돌출되고, 선단부(21)로부터 내측을 향하여 ① ~ ④ 스텝인 4스텝으로 이루어진다.

상기 제3 절삭날 장착부(26)는, 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제2 절삭날 장착부(24)의 길이 L2보다 더 길게 상기 컷터 본체(10)로부터 길이 L3로 돌출되고, 선단부(21)로부터 내측을 향하여 ① ~ ⑤ 스텝인 5스텝으로 이루어진다.

따라서, 선박 엔진용 대형 공작물의 구멍을 가공 또는 확장하는 작업을 할 경우, 먼저 제1 절삭날 장착부(22)를 통해 절삭되고, 그 다음 제2 절삭날 장착부(24)를 통해서 절삭되고 난 후, 마지막으로 제3 절삭날 장착부(26)를 통해서 절삭되는 작업이 연속으로 이루어지며, 이러한 연속 동일한 절삭작업이 3번에 걸쳐서 이루어지게 때문에 컷터 본체(10)의 1회전을 통해서 절삭되는 양이 많아 작업효율을 높일 수 있고 이로 인해 작업시간을 크게 단축할 수 있게 되는 것이다.

여기서, 상기 절삭날 장착부(20)의 선단부(21)로부터 내측을 향하여 다수의 스텝으로 이루어지게 한 이유는 절삭날(30)을 통해서 절삭된 공작물의 칩들이 용이하게 칩 포켓(40)으로 유입되게 하여 절삭작업이 용이하게 이루어질 수 있도록 하였다.

또한, 상기 제1 절삭날 장착부(22), 제2 절삭날 장착부(24) 및 제3 절삭날 장착부(26)의 각각에서 스텝을 다르게 둔 이유는, 각각에 절삭되는 공작물의 칩의양을 고려하여 행해진 것이다.

예를 들어, 상기 제3 절삭날 장착부(26)가 제1 절삭날 장착부(22)보다 더 많은 절삭 칩을 발생할 경우를 고려하여 그 절삭된 칩이 한정된 시간 내에서 용이하게 칩 포켓(40)으로 배출되게 함으로써 절삭작업이 용이하게 이루어질 수 있게 되는 것이다.

그리고, 본 발명의 보링 컷터에는 절삭날(30)이 총 15개를 구성하도록 구성하였으며, 이는 상기 제1 절삭날 장착부(22) 및 상기 제2 절삭날 장착부(24) 각각에는 두 개의 절삭날(30)이 장착되게 하였고, 상기 제3 절삭날 장착부(26)에는 한 개의 절삭날(30)이 장착되게 하였다.

상기와 같이 다수 개의 절삭공정과 다수 개로 구비된 절삭날(30)을 통해서 보링 컷터의 1회전 작업에 의해 공작물에 대한 보링 구멍 가공작업을 한 번에 끝낼 수 있게 해준다.

그리고, 공작물 보링 구멍의 절삭작업시 부하를 적게 함으로써 보링 머신이 멈춰버리는 현상을 방지하기 위해서, 도 4에 도시된 바와 같이, 절삭날 장착부(20)의 상하부측에 소정의 경사각을 구비하도록 하였다.

즉, 상기 절삭날 장착부(20) 상부면의 최상부(23)는 컷터 본체(10) 상부면의 말단부(13)로부터 각도 a인 10~11°, 바람직하게 9°로 상향 경사지게 하였고, 상기 절삭날 장착부(20)의 하부면은 상기 컷터 본체(10)의 하부면으로부터 각도 b인 5~7°, 바람직하게는 6°로 상향 경사지게 하였다.

그리고, 상기 컷터 본체(10)의 하부면과 상기 절삭날 장착부(20)에 장착된 절삭날(30)의 첨단부(31) 사이의 각도 c는 18~20°, 바람직하게 19.4°로 이루어지게 하였다.

따라서, 상기와 같이 절삭날 장착부(20)의 설치 각도 및 절삭날(30) 장착시에 소정의 각도를 제공함으로써 절삭작업시 발생되는 많은 부하로 인한 보링 머신의 멈춤 현상을 방지할 수 있게 함과 더불어 작업이 용이하게 이루어질 수 있게 하는 효과를 얻을 수 있다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명이 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다 할 것이다.

10: 컷터 본체 13: 말단부
20: 절삭날 장착부 21: 선단부
22: 제1 절삭날 장착부 23: 최상부
24: 제2 절삭날 장착부 26: 제3 절삭날 장착부
30: 절삭날 31: 첨단부
40: 칩 포켓

Claims (5)

1. 삭제
2. 회전가능한 컷터 본체(10)로부터 외주방향으로 소정의 길이로 돌출된 다수 개의 절삭날 장착부(20) 각각의 선단 외주부에 절삭날(30)이 설치되어 있고, 상기 절삭날 장착부(20)들 사이에 칩 포켓(40)이 구비되어서, 상기 컷터 본체(10)의 회전축선 방향으로 이송함으로써 주물재의 구멍을 가공하되, 상기 절삭날 장착부(20)가 상기 컷터 본체(10)로부터 돌출되는 길이가 다른 다수 개로 구성되되 서로 다른 길이로 이루어진 3개의 절삭날 장착부(20)가 한 쌍이 되어 이루어지게 하며, 상기 절삭날 장착부(20)가 상기 컷터 본체(10)로부터 소정의 각도로 경사지게 구성된 황삭 보링 커터에 있어서,
   3개의 상기 절삭날 장착부(20)는,
   선단부(21)로부터 내측을 향하여 3스텝으로 이루어진 제1 절삭날 장착부(22)와,
   상기 제1 절삭날 장착부(22)보다 더 길게 상기 컷터 본체(10)로부터 돌출되고, 선단부(21)로부터 내측을 향하여 4스텝으로 이루어진 제2 절삭날 장착부(24)와,
   상기 제2 절삭날 장착부(24)보다 더 길게 상기 컷터 본체(10)로부터 돌출되고, 선단부(21)로부터 내측을 향하여 5스텝으로 이루어진 제3 절삭날 장착부(26)로 구성되는 것을 특징으로 하는 황삭 보링 커터.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제1 절삭날 장착부(22) 및 상기 제2 절삭날 장착부(24) 각각에는 두 개의 절삭날(30)이 장착되고, 상기 제3 절삭날 장착부(26)에는 한 개의 절삭날(30)이 장착되는 것을 특징으로 하는 황삭 보링 커터.
4. 회전가능한 컷터 본체(10)로부터 외주방향으로 소정의 길이로 돌출된 다수 개의 절삭날 장착부(20) 각각의 선단 외주부에 절삭날(30)이 설치되어 있고, 상기 절삭날 장착부(20)들 사이에 칩 포켓(40)이 구비되어서, 상기 컷터 본체(10)의 회전축선 방향으로 이송함으로써 주물재의 구멍을 가공하되, 상기 절삭날 장착부(20)가 상기 컷터 본체(10)로부터 돌출되는 길이가 다른 다수 개로 구성되되 서로 다른 길이로 이루어진 3개의 절삭날 장착부(20)가 한 쌍이 되어 이루어지게 하며, 상기 절삭날 장착부(20)가 상기 컷터 본체(10)로부터 소정의 각도로 경사지게 구성된 황삭 보링 커터에 있어서,
   상기 절삭날 장착부(20) 상부면의 최상부(23)는 상기 컷터 본체(10) 상부면의 말단부(13)로부터 각도 a인 10~11°로 상향 경사지고, 상기 절삭날 장착부(20)의 하부면은 상기 컷터 본체(10)의 하부면으로부터 각도 b인 5~7°로 상향 경사진 것을 특징으로 하는 황삭 보링 커터.
5. 회전가능한 컷터 본체(10)로부터 외주방향으로 소정의 길이로 돌출된 다수 개의 절삭날 장착부(20) 각각의 선단 외주부에 절삭날(30)이 설치되어 있고, 상기 절삭날 장착부(20)들 사이에 칩 포켓(40)이 구비되어서, 상기 컷터 본체(10)의 회전축선 방향으로 이송함으로써 주물재의 구멍을 가공하되, 상기 절삭날 장착부(20)가 상기 컷터 본체(10)로부터 돌출되는 길이가 다른 다수 개로 구성되되 서로 다른 길이로 이루어진 3개의 절삭날 장착부(20)가 한 쌍이 되어 이루어지게 하며, 상기 절삭날 장착부(20)가 상기 컷터 본체(10)로부터 소정의 각도로 경사지게 구성된 황삭 보링 커터에 있어서,
   상기 컷터 본체(10)의 하부면과 상기 절삭날 장착부(20)에 장착된 절삭날(30)의 첨단부(31) 사이의 각도 c는 18~20°인 것을 특징으로 하는 황삭 보링 커터.

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