KR101733201B1 - 엔진의 흡배기 밸브시트 정삭가공용 절삭공구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진의 흡배기 밸브시트 정삭가공용 절삭공구에 관한 것으로, 절삭공구의 본체에 다각형 형상으로 설치되는 다각형 절삭공구(50)를 구비하고; 상기 다각형 절삭공구(50)는 상기 절삭공구의 본체에 체결하기 위한 공구체결용 클램핑 홈(54)을 구비함으로써 달성할 수 있다.
이때, 상기 다각형 절삭공구(50)는, 8개의 절삭면(56)을 형성하고, 상기 각 절삭면(56)에서 순차적으로 개별 절삭 공정을 수행할 수 있고, 상기 다각형 절삭공구(50)의 절삭날 재질은 초경 재로 되고, 상기 절삭날의 상부에 설치되는 절삭날 상부(52)의 재질은 PCD 다이아몬드 재질로 이루어지도록 구성함으로써 사용이 편리하고 절삭가공날의 수명을 획기적으로 연장하는 효과를 갖는다.

Description

엔진의 흡배기 밸브시트 정삭가공용 절삭공구{Intake and Exhaust Valve Seats Finishing Machining Cutting Tool of an Engine}

본 발명은 자동차 엔진과 선박엔진과 오토바이 엔진 및 기타 내연기관의 흡배기 밸브 시트의 최종 마지막 가공공정의 절삭공구에 관한 것으로, 특히 가공용 절삭공구의 수명의 연장하고 제품 정밀도를 개선하며, 최종 제품의 제조원가를 절감할 수 있는 엔진의 흡배기 밸브시트 정삭가공용 절삭공구에 관한 것이다.

종래에 자동차 및 기타 내연기관의 가공기술이 다양하게 개발 되었다.

하지만 그중에서도 가장 중요하게 여겨지는 엔진의 밸브시트의 흡기 및 배기 밸브 바디 및 밸브 가이드의 가공 기술은 기존에 일부 업체에서 한정적으로 제조 공급하고 있는 실정이다.

종래에 생산하는 방식의 가공 방법 및 가공 공구는 가공 기술에 비해 가공 정밀도는 우수하나 공구 수명 및 공구 운영방법, 작업자의 숙련도에 따라 원하는 제품의 정밀도에 편차가 발생한다는 문제점이 있음을 발견하였다.

일반적으로, 흡배기 밸브시트의 가공정밀도는 엔진에 직접적으로 매연량과 엔진 출력에 영향을 미친다. 따라서, 가공정밀도를 향상시켜야 하는 문제점이 돌출되었다.
2014년 국내 자동차 생산량은 약 450만대 정도로 매년 증대되고 있다.
엔진 제작 공정중 흡배기 밸브시트링 압입후 최종 공정 가공의 공구가 가장 정밀하며 공구의 비용이 매우 높다는 것이 현실적인 문제점이다.

또한, 종래의 가공공구는 가공 절삭날이 1날로 구성된 것이었다. 이는 제품 원가상승의 요인이 되고 절삭날의 소모량 또한 많다는 커다란 문제점이 있었다.
도 1은 종래에 사용중인 압후 정삭가공 공구의 대략적인 구성을 도시하는 개략 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시한 절삭날의 구성을 도시하는 구성도이다.
도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 종래의 구성에 의한 절삭공구는 엔진(10)과, 엔진에서 연장되는 밸브시트링(20)을 가공하기 위한 절삭날(30)이 한 개로 구성된 것이다.
따라서, 가공공정이 진행되면서 1개로 되는 절삭날(30)이 소모되거나 파손되면 공정을 멈추고 절삭날(30)을 교환하여야 하였기 때문에 비용이 과다하게 발생하는 것이 제조현장에서의 문제점이었다.
또한, 이를 위해 공정을 정지하여야 되기 때문에 생산성이 크게 떨어진다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 흡배기 엔진의 밸브시트 가공기술 및 생산원가를 절감하는 엔진의 흡배기 밸브시트 정삭가공용 절삭공구를 제공하기 위한 것이다.

또, 본 발명의 다른 목적은 절삭공구의 수명을 연장하는 효과를 갖는 엔진의 흡배기 밸브시트 정삭가공용 절삭공구를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의한 엔진의 흡배기 밸브시트 정삭가공용 절삭공구는, 절삭 날을 다각형(예를 들면, 정8각형으로) 제작 하여 가공날을 8등분하여 8회를 사용할 수 있는 절삭날을 개발함으로써 달성할 수 있다.

또, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 엔진의 흡배기 밸브시트 정삭가공용 절삭공구는, 기존 절삭날의 재질이 초경에서 훨씬 경도가 강한 PCD다이아몬드 소재를 이용하여 기존 1날 가공구조의 절삭공구에 비해 가공을 월등하게 향상시킴으로써 달성하였다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 엔진의 흡배기 밸브시트 정삭가공용 절삭공구는, 절삭공구의 본체에 다각형 형상으로 설치되는 다각형 절삭공구를 구비하고, 상기 다각형 절삭공구를 본체에 체결하기 위한 공구체결용 클램핑 홈을 갖는 내연기관의 흡배기 밸브시트를 정삭가공하기 위한 절삭공구로서, 상기 다각형 절삭공구는, 면가공 공정을 행하기 위한 8개의 절삭면(56)을 형성하고, 상기 각 절삭면(56)을 순차적으로 회전시키면서 면가공 공정을 연속적으로 수행하는 것으로 함으로써 달성할 수 있다.
또, 상기 다각형 절삭공구(50)의 절삭날 재질은 초경재이고, 상기 절삭날의 상부에 설치되는 절삭날 상부(52)의 재질은 PCD 다이아몬드 재질로 구성하며, 상기 절삭날은 카트리지방식으로 교환하여 사용할 수 있는 것이 바람직하다.

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본 발명의 바람직한 실시예에 의하면 흡배기 엔진의 밸브시트 가공기술 및 생산원가를 절감하는 엔진의 흡배기 밸브시트 정삭가공용 절삭공구를 제공할 수 있다. 종래기술에 1대당 1개의 공구를 사용했다고 계산하면 8등분한 절삭날을 이용하여 생산할 경우 562,500개의 공구날을 사용하여 4,500,000대의 엔진을 생산할수 있는 절감 효과를 볼 수 있다.

또, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면 절삭공구의 수명을 연장하는 효과를 구현하는 엔진의 흡배기 밸브시트 정삭가공용 절삭공구를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 종래의 1날 구성의 절삭공구에 비해 8배(8각 형상의 공구인 경우)에 달하는 공구 손실을 막아주고 결과적으로는 제품 원가를 낮추는 효과를 구현할 수 있다.

도 1은 종래에 사용중인 압후 정삭가공 공구의 대략적인 구성을 도시하는 개략 구성도,
도 2는 도 1에 도시한 절삭날의 구성을 도시하는 구성도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 엔진의 흡배기 밸브시트 정삭가공용 절삭공구의 전체 구성을 도시하는 구성도,
도 4는 도 3에 도시한 엔진의 흡배기 밸브시트 정삭가공용 절삭공구에 있어서, 8각형상의 절삭날의 구성을 도시하는 부분 상세 구성도.
도 5는 도 4에 도시한 8각형상의 절삭날의 부분을 확대하여 도시한 부분 확대도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하면서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

(실시 예)
도 3 내지 도 5를 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 엔진의 흡배기 밸브시트 정삭가공용 절삭공구(100)의 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 엔진의 흡배기 밸브시트 정삭가공용 절삭공구의 전체 구성을 도시하는 구성도이고, 도 4는 도 3에 도시한 엔진의 흡배기 밸브시트 정삭가공용 절삭공구에 있어서, 8각형상의 절삭날의 구성을 도시하는 부분 상세 구성도이며, 도 5는 도 4에 도시한 8각형상의 절삭날의 부분을 확대하여 도시한 부분 확대도를 각각 나타낸다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의한 엔진의 흡배기 밸브시트 정삭가공용 절삭공구(100)는, 도면에 도시한 바와 같이 아래의 구성으로 이루어진다. 즉,
본 발명의 바람직한 실시예에 의한 엔진의 흡배기 밸브시트 정삭가공용 절삭공구(100)는 내연기관의 흡배기 밸브시트를 정삭가공하기 위한 절삭공구에 있어서, 절삭공구의 본체에 다각형 형상으로 설치되는 다각형 절삭공구(50)를 구비하고; 상기 다각형 절삭공구(50)를 상기 절삭공구의 본체에 체결하기 위한 공구체결용 클램핑 홈(54)을 구비함으로써 달성할 수 있다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 엔진의 흡배기 밸브시트 정삭가공용 절삭공구(100)의 본체에 공구체결용 클램핑 홈(54)을 구비하고, 상기 공구체결용 클램핑 홈(54)에 다각형상으로 되는 다각형 절삭공구(50)를 구비한다.
상기 다각형 절삭공구(50)는, 각 절삭면에 개별의 절삭날을 설치할 수 있고, 본 발명의 실시 예에서는 8개의 절삭날을 채용한 경우를 예시하고 있다.
발명의 실시 예에서는, 절삭공구의 본체에 다각형 형상으로 설치되는 다각형 절삭공구를 구비하고, 상기 다각형 절삭공구를 본체에 체결하기 위한 공구체결용 클램핑 홈을 갖는 내연기관의 흡배기 밸브시트를 정삭가공하기 위한 절삭공구에 있어서, 상기 다각형 절삭공구는, 면가공 공정을 행하기 위한 8개의 절삭면(56)을 형성하고, 상기 각 절삭면(56)을 순차적으로 회전시키면서 면가공 공정을 연속적으로 수행하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 복수개(8개)을 절삭날을 구비하고, 이들 절삭날에 형성된 절삭면(56)을 이용하여 면가공을 실시하는 것이다.
상술한 다각형 절삭공구(50)의 8개의 절삭면(56)에는 각각 절삭을 수행할 수 있는 절삭날이 구비된다.
도 4에 도시한 바와 같이, 상기 다각형 절삭공구는, 면가공 공정을 행하기 위한 8개의 절삭면(56)을 형성하여 구성되고, 상기 각 절삭면(56)을 순차적으로 회전시키면서 면가공 공정을 연속적으로 수행하는 것이다.
이때, 상기 다각형 절삭공구(50)의 절삭날 재질은 초경재로 이루어지고, 상기 절삭날의 상부에 설치되는 절삭날 상부(52)의 재질은 PCD 다이아몬드 재질로 이루어진다.
따라서, 사용자는 절삭날에 개별적으로 PCD 다이아몬드 재질로 이루어지는 절삭날 상부(52)를 구성할 수 있고, 이것을 통해 초경재 재질로 된 절삭날은 카트리지방식으로 교환하여 사용할 수 있는 장점을 구비한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 엔진의 흡배기 밸브시트 정삭가공용 절삭공구(100)는, 8각 및 다각형을 이용한 인서트 팁의 가공기술 및 공구를 제공하는 효과를 구현한다.
또, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 엔진의 흡배기 밸브시트 정삭가공용 절삭공구(100)는 상술한 바와 같은 다양한 내연기관엔진의 흡배기 밸브시트를 가공할 수 있는 분야에 적용살 수 있다.
또, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 엔진의 흡배기 밸브시트 정삭가공용 절삭공구(100)는 PCD다이아몬드를 이용하여 절삭공구의 수명을 반영구적으로 획기적으로 개선하였다.
이러한 구조로 되는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 엔진의 흡배기 밸브시트 정삭가공용 절삭공구(100)는 8각형 및 다각형 인서트 팁의 공구와 체결하는 구조 및 방식을 구현하여 범용성이 탁월하다. 즉, PCD 다이아몬드 인서트 팁의 카트리지체결 방식을 구현할 수 있어, 절삭날의 교환에 용이하고 수명을 장기간화 할 수 있는 장점을 갖는다.

이와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 엔진의 흡배기 밸브시트 정삭가공용 절삭공구(100)는, 절삭가공, 밀링가공, 보링가공, 공구, 드릴가공, 머시닝센터 가공, 전용생산라인 가공 공구등에 대해 절삭공구수명을 연장하고, 제품 정밀도를 개선하는 효과를 가지며, 최종 제품의 원가 절감을 하는 효과를 갖게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 그 일 실시예를 들어 설명하였지만, 해당분야에 통상의 지식을 가진자라면 그 기술적인 사상이 동일한 범위 내에서 다양한 수정, 변형, 및 부가할 수 있을 것이며, 이러한 것들은 모두 본원의 권리범위에 해당되는 것으로 간주할 수 있다.

10: 엔진
20: 벨브시트링
30: 절삭날
32: 절삭날 단부
34: 공구체결용 클램핑 홈
38: 절삭날 상부
40: 단일형 절삭공구
50: 다각형 절삭공구
52: 절삭날 상부
54: 공구체결용 클램핑 홈
56: 절삭면
100: 엔진의 흡배기 밸브시트 정삭가공용 절삭공구

Claims (3)

1. 삭제
2. 절삭공구의 본체에 다각형 형상으로 설치되는 다각형 절삭공구를 구비하고, 상기 다각형 절삭공구를 본체에 체결하기 위한 공구체결용 클램핑 홈을 갖는 내연기관의 흡배기 밸브시트를 정삭가공하기 위한 절삭공구에 있어서,
   상기 다각형 절삭공구는, 면가공 공정을 행하기 위한 8개의 절삭면(56)을 형성하고,
   상기 각 절삭면(56)을 순차적으로 회전시키면서 면가공 공정을 연속적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 엔진의 흡배기 밸브시트 정삭가공용 절삭공구(100).
3. 제2항에 있어서, 상기 다각형 절삭공구(50)의 절삭날 재질은 초경재이고, 상기 절삭날의 상부에 설치되는 절삭날 상부(52)의 재질은 PCD 다이아몬드 재질로 구성하며, 상기 절삭날은 카트리지방식으로 교환하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 엔진의 흡배기 밸브시트 정삭가공용 절삭공구(100).
   

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