KR101904564B1

KR101904564B1 - 고경도 재료 절삭용 엔드밀

Info

Publication number: KR101904564B1
Application number: KR1020137019365A
Authority: KR
Inventors: 강 한; 카츠토시 마에다
Original assignee: 미츠비시 히타치 쓰루 가부시키가이샤
Priority date: 2011-02-16
Filing date: 2012-01-27
Publication date: 2018-10-04
Also published as: CN103328142B; WO2012111405A1; JP2013031911A; EP2676753B1; EP2676753A4; JP5803647B2; EP2676753A1; KR20140002713A; US20140003873A1; ES2642158T3; CN103328142A; US9421624B2

Abstract

본 발명은 공구축에 대하여 수직 방향에서 보았을 때, 곡선형상인 원호형 날과, 직선형상 혹은 곡선형상인 중저 구배날로 구성된 바닥날과, 외주날을 가지는 엔드밀로서, 공구축에 대하여 평행이 되는 방향에서 보았을 때, 원호형 날 및 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리는 곡률반경을 가지는 곡선형상이며, 원호형 날의 곡률반경을 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경보다 작게 설정한 것을 특징으로 하는 엔드밀에 관한 것이다.

Description

고경도 재료 절삭용 엔드밀 {END MILL FOR CUTTING OF HIGH-HARDNESS MATERIALS}

본 발명은 고경도 재료 절삭용 엔드밀에 관한 것이다.

최근, 금형을 작성하기 위한 납기를 단축하는 것에 대한 요구가 높아지고 있기 때문에, 금형을 작성하기 위하여 고능률로 가공하는 것이 요망되고 있다. 금형의 고능률 러핑가공에는 볼 엔드밀이나 레디어스 엔드밀이 폭넓게 사용되고 있다. 그러나 볼 엔드밀은 중심부 부근에서의 절삭이 많아지기 때문에, 절삭 속도가 향상되지 않아 절삭성이 나빠진다. 그 외 중심부 부근의 칩포켓이 작고 절삭 부스러기의 배출이 나쁘다는 결점도 있다. 따라서 최근에는 금형의 고능률 러핑가공에는 레디어스 엔드밀이 많이 사용되고 있다. 레디어스 엔드밀은 외주측에서의 절삭이 많아지기 때문에, 칩포켓이 넓고 절삭 부스러기의 배출성이 양호하여 절삭 속도가 높은 장소에서의 절삭이 이루어져, 볼 엔드밀에 비하여 고능률의 러핑가공이 가능하다.

그러나 최근에는 신성형 재료의 사용 및 성형 능률의 향상에 대한 요구에 따라, 금형의 내구성에 대한 요구가 높아지고 있다. 따라서 통상의 금형재료보다 훨씬 높은 경도를 가지는 고경도 금형재료의 채용이 확대되고 있다. 이러한 고경도 금형재료의 고능률 러핑가공에 있어서는, 종래의 레디어스 엔드밀을 사용한 경우에도 결손이 생기기 쉽고 마모의 진행도 빠르다는 문제점이 존재하고 있다. 또 특히 금형의 모서리부를 가공할 때에는 절삭 시의 진동이 발생하기 쉬워지기 때문에, 아직까지 충분한 수명과 안정성을 실현할 수 없었다.

이러한 고경도재의 절삭에 있어서의 엔드밀의 마모의 진행의 억제, 내결손성의 향상 및 절삭가공 시의 진동의 억제를 도모함으로써, 고능률로 안정된 가공을 실현하기 위하여 레디어스 엔드밀을 포함하여 몇 가지 제안이 이루어지고 있다.

특허문헌 1에서는, 금속제거율을 향상시키고 공구의 마모를 억제하여 공구의 수명을 연장하도록, 공구의 단면으로부터 보면 적어도 그 길이의 일부를 따라 만곡하고 있는, 바닥날의 절삭용 부분이 원호형상으로 되어 있는 정면 밀링커터가 기재되어 있다.

특허문헌 2에서는, 축심 둘레로 회전하는 공구 본체의 선단부에 대략 타원호 형상의 절삭날이 형성되어 있고, 상기 타원의 초점이 축심에 대하여 대략 대칭 위치에 있으며, 상기 절삭날의 적어도 일부가 초고경도재로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 타원호 형상의 엔드밀이 기재되어 있다.

특허문헌 3에서는, 엔드밀은 절삭날이 외주날, 원호형상의 바닥날 및 그들을 연결하는 원호형상의 코너 R날로 구성된 고이송 가공 및 고능률 가공을 목적으로 한 정면 밀링커터 엔드밀이 기재되어 있다.

특허문헌 4에서는, 복수의 코너날을 가지는 초경합금제 솔리드 엔드밀에 있어서, 그 코너날은, 그 엔드밀의 회전 궤적을 이루는 주(主)코너날(1)과 그 회전 궤적보다 작은 부(副)코너날(2)로 이루어지고, 그 주코너날은 원호형상, 그 부코너날은, 그 주코너날과 동일하거나 작은 원호형상이며 또한 그 회전 궤적을 이루는 날 직경보다 0.5%~10% 작은 것을 특징으로 하는 고이송 절삭용 엔드밀이 기재되어 있다.

특허문헌 1 : 일본 특표 2009－532222호공보 특허문헌 2 : 일본 특개2003－326414호공보 특허문헌 3 : 미국 특허 7125210호 특허문헌 4 : 일본 특개 2005－52924호공보

최근, 금형 가공에 있어서는, 고능률 절삭에 대한 요구가 더욱 높아지고 있지만, 고경도 금형재료의 고능률 러핑가공 시에 엔드밀의 수명이 매우 짧아진다는 문제가 존재하고 있다. 그 원인으로서는, 고경도재의 고능률 러핑가공에 있어서, 엔드밀은 절삭열이 높아지기 쉽고 마모의 진행이 빨라지는 것에 더하여 날끝의 충격에 의한 결손도 발생하기 쉬워지기 때문에, 수명이 짧아진다는 점을 들 수 있다. 또한 금형의 가공에 있어서 필수적인 모서리부의 가공이나 공구 돌출량이 긴 가공을 행할 때에는, 엔드밀은 진동에 의하여 날끝의 결손이 발생하기 쉬워진다. 따라서 고경도재의 러핑가공에 있어서는, 엔드밀의 수명이 매우 짧아진다는 점에서, 고능률로 장수명의 절삭을 실현하는 것이 어렵다는 문제가 존재한다.

특허문헌 1에 기재된 엔드밀은 날끝의 형상 설계에 의하여 엔드밀의 내결손성이 향상되었지만, 본 발명의 목적의 하나로 하고 있는 고경도재 금형의 모서리부의 절삭이나 공구의 돌출이 긴 가공의 경우에 있어서는 진동을 충분히 억제할 수 없기 때문에, 엔드밀의 결손이 발생하기 쉽다.

특허문헌 2에 기재된 엔드밀은 타원의 바닥날의 형상 설계에 의하여 날끝의 강도가 강해져, 내결손성을 향상시킬 수 있지만, 피삭재와 접촉하는 절삭날이 길기 때문에, 절삭 저항이 커져 결손될 위험성이 있다. 따라서 고경도재의 절삭에 있어서는 수명이 짧아진다는 문제가 있었다.

특허문헌 3에 기재된 엔드밀은 원호형상의 바닥날에 의하여 고능률의 러핑가공에 있어서는 날끝의 내마모성을 확보할 수 있지만, 특허문헌 1과 같이, 금형의 모서리부의 가공이나 돌출이 긴 가공에 있어서는 진동을 충분히 억제하지 못하여 결손이 발생한다는 문제점이 존재하고 있다.

특허문헌 4에 기재된 엔드밀은 부코너날이 작아졌기 때문에, 금형의 모서리부의 가공으로 동시 접촉날이 감소하여 진동이 억제되는 효과가 있다. 그러나 레디어스 엔드밀은 바닥날과 외주날이, 단일한 원호형상의 코너 R날에서 접하므로 절삭 부스러기가 두꺼워지며, 특히 고경도재의 절삭에서는 절삭열이 높아지기 때문에 마모의 진행이 빨라져 수명이 짧아진다는 문제가 있었다.

상기의 문제를 감안하여 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 고경도 금형재의 거친 절삭에 있어서, 엔드밀의 절삭날의 내결손성과 내마모성이 뛰어나고 또한 금형의 모서리부 형상 부분의 가공이나 공구의 돌출량이 길어지는 가공인 경우에 진동을 억제할 수 있으며, 고능률의 가공에 있어서도 종래의 엔드밀이 불가능했던 장수명으로 안정된 가공을 실현할 수 있는 엔드밀을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자는 상기의 목적을 달성하기 위하여 엔드밀의 바닥날 형상을 변화시켜, 절삭 시험을 반복해서 평가하여 최적의 절삭날 형상에 대하여 검토하였다. 그 결과, 고경도재의 절삭에 있어서의 상기의 과제를 해결하기 위해서는 바닥날의 형상을 종래의 엔드밀과는 상이한 새로운 형상으로 하는 것이 중요하다는 것을 알게 되었다.

즉 본 발명은 공구축에 대하여 수직인 방향에서 보았을 때에 곡선형상인 원호형 날과, 원호형 날에 연속하는 직선형상 혹은 곡선형상인 중저(中低) 구배날로 구성된 바닥날과, 외주날을 가지는 엔드밀로서, 공구축에 대하여 평행인 방향에서 보았을 때, 원호형 날 및 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리는 곡률반경을 가지는 곡선형상이며, 원호형 날의 곡률반경을 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경보다 작게 설정한 것을 특징으로 하는 엔드밀이다.

본 발명의 초경합금제 엔드밀은 공구축에 대하여 평행인 방향에서 보았을 때에 있어서, 원호형 날의 곡률반경은 공구 반경보다 크게 설정되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 초경합금제 엔드밀은 공구축에 대하여 평행인 방향에서 보았을 때에 있어서, 원호형 날의 곡률반경을 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경의 0.3배 이상 0.7배 이하의 범위로 설정하는 것이 바람직하다.

본 발명의 초경합금제 엔드밀은 공구축에 대하여 평행인 방향에서 보았을 때에 있어서, 원호형 날의 곡률반경을 공구 반경의 1.1배 이상 1.5배 이하의 범위로 설정하는 것이 바람직하다.

본 발명의 초경합금제 엔드밀은 공구축에 대하여 평행인 방향에서 보았을 때에 있어서, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경을 공구 반경의 2배 이상 4배 이하의 범위로 설정하는 것이 바람직하다.

본 발명의 초경합금제 엔드밀은 상대적으로 외주측이 되는 위치에 배치된 주(主)외주날과, 상대적으로 내주측이 되는 위치에 배치된 부(副)외주날로 이루어지는 복수의 외주날과, 공구축으로부터 연장되는 길이가 상대적으로 긴 주(主)바닥날과, 공구축으로부터 연장되는 길이가 상대적으로 짧은 부(副)바닥날로 이루어지는 복수의 바닥날을 가지며, 주바닥날은 공구 반경에 대하여 1.5배 이상 5배 이하의 길이의 곡률반경을 가지는 원호형 날과, 상기 원호형 날의 단부로부터 공구축을 향하여 연장되는 중저 구배날로 구성되고, 부바닥날 및 부외주날은 각각 주바닥날 및 주외주날로부터 공구축에 대하여 수직인 방향으로, 공구 직경에 대하여 0.0025배 이상 0.01배 이하의 범위로 축소된 위치에 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 초경합금제 엔드밀은 주바닥날에 있어서의 원호형 날을 구성하는 원호의 중심을 공구축에 대하여 수직이 되는 방향에서 보았을 때의 위치가, 공구축으로부터 공구축에 대하여 수직이 되는 방향에서 측정하였을 때에 공구 직경의 0.05배 이상 0.25배 이하의 범위에 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 초경합금제 엔드밀은 바닥날에 있어서의 원호형 날의 길이와 공구 반경의 비율이 공구축에 대하여 수직이 되는 방향에서 측정하였을 때, 적어도 주바닥날의 원호형 날의 길이가 공구 반경의 50% 이상 90% 이하가 되는 것이 바람직하다.

본 발명의 초경합금제 엔드밀은 주바닥날에 있어서의 원호형 날을 구성하는 원호의 곡률반경이 부바닥날에 있어서의 원호형 날을 구성하는 원호의 곡률반경과 동일한 것이 바람직하다.

본 발명의 초경합금제 엔드밀은 각각의 바닥날 및 외주날이, 곡률반경을 가지는 대략 원호형상의 R날을 통하여 접속되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 초경합금제 엔드밀은 상기 R날의 곡률반경이 공구 반경의 0.02배 이상 0.2배 이하의 범위인 것이 바람직하다.

본 발명의 초경합금제 엔드밀은 각각의 바닥날 및 외주날이 모따기 커터를 통하여 접속되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 초경합금제 엔드밀은 상기 모따기 커터의 폭이 공구 반경의 0.02배 이상 0.2배 이하의 범위인 것이 바람직하다.

본 발명의 엔드밀은 공구축에 대하여 평행인 방향에서 보았을 때, 원호형 날 및 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리는 곡률반경을 가지는 곡선형상이며, 원호형 날의 곡률반경은 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경보다 작게 설정되어 있기 때문에 절삭 부스러기의 배출성이 양호해진다. 또한, 원호형 날의 플랭크면의 폭은 공구축 중심에 가까워지면 폭이 좁아지고 외주측의 플랭크면의 폭은 서서히 넓어진다. 이로 인하여, 외주측의 날끝의 강성이 향상되어 절삭 속도를 높게 설정할 수 있으므로 높은 이송 속도로 가공할 수 있어 절삭 능률의 향상이 가능해진다.

본 발명에 있어서, 공구축에 대하여 평행인 방향에서 보았을 때의 원호형 날의 곡률반경은 공구 반경보다 크게 설정되어 있는 것이 바람직하다. 이로 인하여, 외주측의 플랭크면의 폭은 서서히 넓어지며 또한 공구의 최외주 즉 절삭 부하가 가장 커지는 원호형 날과 외주날의 연결부에 있어서, 외주측의 플랭크면의 폭을 가장 넓게 하는 것이 가능해진다. 이로 인하여, 원호형 날과 외주날의 연결부에 있어서의 강성이 보다 향상되어, 고능률 절삭가공을 행하였을 때에도 결손되지 않아 안정된 절삭가공을 행하는 것이 가능해진다.

본 발명에 있어서, 원호형 날의 곡률반경을 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경의 0.3배 이상 0.7배 이하의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 이로 인하여 더욱 절삭 부스러기의 배출성이 양호해져, 경도 60HRC 이상의 고경도재의 모서리부 형상을 포함한 금형의 러핑가공에 있어서도, 종래의 엔드밀에 비하여 1.5배 이상의 고능률 가공을 실현할 수 있다.

또한, 원호형 날의 곡률반경을 공구 반경의 1.1배 이상 1.5배 이하의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 이로 인하여, 경도 60HRC 이상의 고경도재의 모서리부 형상을 포함한 금형의 고능률 러핑가공에 있어서, 종래의 엔드밀에 비하여 결손되지 않아 1.5배 이상의 수명을 실현할 수 있다.

본 발명에 있어서, 공구축에 대하여 평행인 방향에서 보았을 때의 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경을 공구 반경의 2배 이상 4배 이하의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 이로 인하여, 외주측의 플랭크면의 폭이 두꺼워져 강성이 향상되므로, 보다 고능률의 가공 조건으로 가공한 경우에 있어서도 외주측의 날끝이 결손되지 않아 안정된 가공이 가능해진다.

본 발명의 엔드밀은 상대적으로 외주측이 되는 위치에 배치된 주외주날과, 상대적으로 내주측이 되는 위치에 배치된 부외주날을 설치하고 있으며, 주바닥날이 공구 반경에 대하여 1.5배 이상 5배 이하의 길이의 곡률반경을 가지는 원호형 날과, 상기 원호형 날의 단부로부터 공구축 중심을 향하여 연장되는 중저 구배날로 구성되어 있기 때문에 절삭 시에 발생하는 절삭 부스러기가 얇아져 절삭 저항과 충격이 경감된다. 이러한 점에서, 내마모성과 내결손성을 향상시킬 수 있다. 또한, 절삭 부스러기가 얇아짐으로써 절삭열도 억제할 수 있어, 더욱 내마모성의 향상을 실현할 수 있다. 이로 인하여, 이송 속도를 높일 수 있기 때문에 능률의 향상이 가능해진다. 따라서, 경도 60HRC 이상의 고경도재의 모서리부 형상을 포함한 금형의 러핑가공에 있어서도, 종래의 엔드밀에 비하여 1.5배 이상의 고능률 가공을 실현할 수 있다.

본 발명에 있어서, 부바닥날 및 부외주날은 각각 주바닥날 및 주외주날로부터 공구축에 대하여 수직이 되는 방향으로 공구 직경에 대하여 0.0025배 이상 0.01배 이하의 범위로 축소된 위치에 있기 때문에, 금형의 가공에 필수적인 모서리부 형상의 가공에 있어서도 진동을 억제할 수 있어 매우 안정된 가공이 가능하다. 구체적으로는, 경도 60HRC 이상의 고경도재의 모서리부 형상을 포함한 금형의 고능률 러핑가공에 있어서, 종래의 엔드밀에 비하여 결손되지 않아 1.5배 이상의 수명을 실현할 수 있다.

본 발명에 있어서, 주바닥날에 있어서의 원호형 날을 구성하는 원호의 중심을 공구축에 대하여 수직이 되는 방향에서 보았을 때의 위치를, 공구축으로부터 공구축에 대하여 수직이 되는 방향에서 측정하였을 때에 공구 직경의 0.05배 이상 0.25배 이하의 범위로 함으로써, 엔드밀은 절삭 속도가 제로가 되는 중심부 및 그 부근의 절삭날에 의한 절삭을 피할 수 있다. 또한, 보다 큰 절입 깊이로 설정하여도, 바닥날만으로 절삭할 수 있기 때문에 절삭 시에 형성되는 실질적인 절삭 부스러기의 두께가 얇아져 종래의 엔드밀에 비하여 고능률로 안정된 가공이 가능하다.

본 발명에 있어서, 주바닥날에 있어서의 원호형 날을 구성하는 원호의 곡률반경은 부바닥날에 있어서의 원호형 날을 구성하는 원호의 곡률반경과 동일하므로, 바닥날 전체의 부담이 균일하여 보다 안정된 가공이 가능하다.

본 발명에 있어서, 바닥날과 외주날은 대략 원호형상의 R날을 통하여 접속되어 있는 것이 바람직하고, 또한 R날의 곡률반경은 공구 반경의 0.02배 이상 0.2배 이하의 범위인 것이 바람직하다. 또는, 바닥날과 외주날은 모따기 커터를 통하여 접속되어 있는 것이 바람직하고, 또한, 모따기 커터의 폭은 공구 반경의 0.02배 이상 0.2배 이하의 범위인 것이 바람직하다. 바닥날의 외주날측은 가장 절삭 속도가 빨라 결손 등이 생기기 쉽지만, 바닥날과 외주날을 R날이나 모따기 커터를 통하여 접속시킴으로써, 외주날과 바닥날의 연결 부분이 피삭재와 접촉한 경우이어도 결손이 발생하지 않아 보다 장수명의 가공이 가능해진다.

따라서, 본 발명은 복잡한 금형 형상의 가공을 고능률로 가공할 수 있고 또한, 고경도 재료의 가공에 있어서도 장수명으로 안정된 가공을 행할 수 있는 엔드밀을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예인 엔드밀의 정면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 엔드밀의 공구축에 대하여 수직인 방향에서 보았을 때의 선단부근의 확대도이다.
도 3은 도 1에 나타내는 엔드밀의 공구축에 대하여 평행이 되는 방향에서 보았을 때의 바닥날의 확대도이다.
도 4는 도 3에 나타내는 엔드밀에 있어서의 바닥날의 확대도이다.
도 5는 원호형 날의 곡률반경과, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경이 동일한 경우의 종래의 엔드밀을 나타내는 도이다.
도 6은 금형의 모서리부를 가공할 때에 있어서의 엔드밀의 선단부근의 확대도이다.
도 7은 바닥날과 외주날이 대략 원호형상의 R날을 통하여 접속된 엔드밀을 나타내는 도이다.
도 8은 바닥날과 외주날이 대략 원호형상의 모따기 커터를 통하여 접속된 엔드밀을 나타내는 도이다.
도 9는 상대적으로 외측에 설치된 주외주날과 상대적으로 내측에 설치된 부외주날을 설치한 본 발명의 엔드밀의 도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예인 초경 엔드밀의 정면도이다.
도 11은 도 10에 나타내는 엔드밀의 공구축에 대하여 수직 방향에서 보았을 때의 외주날의 회전 궤적을 나타내는 엔드밀의 선단부근의 확대도이다.
도 12는 엔드밀의 이송 방향이 직선 및 직선에 가까운 부분을 가공할 때에 있어서의, 주바닥날의 절삭량을 나타내는 엔드밀의 선단부근의 확대도이다.
도 13은 엔드밀의 이송 방향이 직선 및 직선에 가까운 부분을 가공할 때에 있어서의, 부바닥날의 절삭량을 나타내는 엔드밀의 선단부근의 확대도이다.
도 14는 금형의 모서리부를 가공할 때에 있어서의, 주바닥날과 부바닥날의 절삭량의 차이를 나타내는 엔드밀의 선단부근의 확대도이다.
도 15는 금형의 벽면을 절삭할 때에 있어서의, 주바닥날의 절삭량을 나타내는 엔드밀의 선단부근의 확대도이다.
도 16은 금형의 벽면을 절삭할 때에 있어서의, 부바닥날의 절삭량을 나타내는 엔드밀의 선단부근의 확대도이다.
도 17은 도 10에 나타내는 본 발명의 다른 실시예의 엔드밀을 사용하여 금형의 모서리부를 가공할 때에 있어서의 주외주날과 부외주날의 피삭재와의 접촉의 차이를 나타내는, 바닥날측에서 본 엔드밀의 확대도이다.
도 18은 종래의 레디어스 엔드밀에 의한 절삭을 행하였을 때에 발생하는 절삭 부스러기를 나타내는 대략도이다.
도 19는 본 발명의 엔드밀에 의한 절삭을 행하였을 때에 발생하는 절삭 부스러기를 나타내는 대략도이다.
도 20은 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경이 공구 반경의 1.5배 미만이 되는 주바닥날을 가지는 엔드밀을 사용하여 절삭하였을 때에 발생하는 절삭 부스러기를 나타내는 대략도이다.
도 21은 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경이 공구 반경의 5배를 초과하는 주바닥날을 가지는 엔드밀을 사용하여 절삭하였을 때에 발생하는 절삭 부스러기를 나타내는 대략도이다.
도 22는 원호의 중심 거리를 공구 직경(D)의 0.05배 미만으로 한 엔드밀을 사용하여 절삭하였을 때에 발생하는 절삭 부스러기를 나타내는 대략도이다.
도 23은 원호의 중심 거리를 공구 직경(D)의 0.25배를 초과하는 값으로 한 엔드밀을 사용하여 절삭하였을 때에 발생하는 절삭 부스러기를 나타내는 대략도이다.
도 24는 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경과 부바닥날의 원호형 날의 곡률반경이 동일한 본 발명의 엔드밀을 나타내는 도이다.
도 25는 바닥날 및 외주날을 대략 원호형상의 R날을 통하여 접속시킨 본 발명의 엔드밀에 있어서, R날 부근을 확대한 도이다.
도 26은 바닥날 및 외주날을 모따기 커터를 통하여 접속시킨 본 발명의 엔드밀에 있어서, 모따기 커터 부근을 확대한 도이다.
도 27은 주외주날을 2개, 부외주날을 4개로 한 본 발명의 엔드밀의 좌측면도이다.
도 28은 공구축에 대하여 수직이 되는 방향에서 측정하였을 때의 원호형 날의 길이를 나타낸, 본 발명의 다른 엔드밀의 회전 궤적의 확대도이다.
도 29는 공구축에 대하여 수직이 되는 방향에서 측정하였을 때의 원호형 날의 길이를 나타낸, 본 발명의 다른 엔드밀에 있어서의 회전 궤적의 확대도이다.
도 30은 본 발명의 엔드밀에 있어서의 다른 실시예를 나타낸 도이다.

본 발명의 대표적인 형태로서, 본 발명의 엔드밀을 도 1 내지 도 9로 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예인 엔드밀의 정면도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 엔드밀(11)은 외주날(1), 선단측의 단면에 설치된 바닥날(2)에 의하여 구성되어 있다. 본 발명의 엔드밀(11)은 통상 등고선 가공에서 사용하며, 주로 바닥날(2)을 사용하여 절삭을 행한다.

도 2는 도 1에 나타내는 엔드밀의 공구축에 대하여 수직인 방향에서 보았을 때의 선단부근의 확대도이다. 본 발명에 있어서의 절삭날은 주로 곡선형상인 원호형 날(32)과, 원호형 날(32)에 연속하는 중저 구배날(33)로 구성된 바닥날(2)과 외주날(1)로 구성되어 있다. 본 발명의 엔드밀은 금형 등의 등고선 가공에서 사용하기 때문에 바닥날(2)을 사용하여 절삭하게 된다. 여기에서 바닥날(2)은 원호형 날(32)과 중저 구배날(33)로 구성되어 있는데, 절삭에서 주로 사용하는 것은 원호형 날(32)이다.

도 3은 도 1에 나타내는 엔드밀의 공구축에 대하여 평행이 되는 방향에서 보았을 때의 바닥날의 확대도이다. 본 발명의 엔드밀(11)의 바닥날은 원호형 날(32) 및 중저 구배날(33)로 구성되어 있다. 원호형 날(32)은 날 홈과 원호형 날의 플랭크면(35)으로 형성되어 있고, 상기 원호형 날(32)의 회전 후방측에 있는 날 홈과 원호형 날의 플랭크면(35)은, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리(34)를 통하여 접속된 구조로 되어 있다. 또한, 원호형 날(32) 및 중저 구배날(33)은 원호형 날과 중저 구배날의 경계부(42)를 통하여 접속되어 있고, 마찬가지로 원호형 날의 플랭크면(35) 및 중저 구배날의 플랭크면은 원호형 날의 플랭크면과 중저 구배날의 플랭크면의 경계선(43)을 통하여 접속되어 있다.

도 4는 도 3에 나타내는 엔드밀에 있어서의 바닥날의 확대도이다. 상기 서술한 바와 같이 본 발명의 엔드밀은 원호형 날(32) 및 중저 구배날(33)이 원호형 날과 중저 구배날과의 경계부(42)를 통하여 접속되어 있고, 원호형 날의 플랭크면(35) 및 중저 구배날의 플랭크면(44)이 원호형 날의 플랭크면과 중저 구배날의 플랭크면의 경계선(43)을 통하여 접속되어 있다. 즉, 원호형 날(32)은 원호형 날과 중저 구배날의 경계부(42)로부터 외주날과의 접속부에 걸쳐 설치되어 있으며, 중저 구배날(33)은 원호형 날과 중저 구배날의 경계부(42)로부터 공구축(Ｏ)에 걸쳐 설치되어 있다.

또한, 원호형 날(32)의 곡률반경인 원호형 날의 곡률반경(Ra)(원호의 중심(38))은, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리(34)의 곡률반경인 회전 후방측 가장자리의 곡률반경(Rb)(원호의 중심(39))보다 작기 때문에, 원호형 날의 날끝 능선은 외주측을 향하도록 형성되며, 절삭 부스러기는 외주측으로 배출된다. 따라서, 엔드밀의 칩포켓에 체류하지 않아 안정된 가공이 가능해진다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 원호형 날의 곡률반경(Ra)은, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경(Rb)보다 작기 때문에, 원호형 날의 플랭크면의 폭(x)은 외주측만큼 넓어진다. 여기에서 원호형 날의 플랭크면의 폭(x)은 원호형 날의 플랭크면(35)의 폭을 회전 방향에서 측정하였을 때의 길이이다. 원호형 날의 플랭크면의 폭(x)이 넓어지면, 날끝의 강성이 향상되어 결손되기 어려워진다. 엔드밀에 의한 절삭 중에는 항상 동일한 회전수로 절삭하는 것이 일반적이고, 회전수가 동일하면 엔드밀 중심측은 절삭 속도가 느려지고, 외주측은 절삭 속도가 빨라진다. 본 발명의 구성에 의하여, 절삭 속도가 빨라져 결손이 생기기 쉬운 외주측에서는 원호형 날의 플랭크면의 폭(x)이 넓은 설계가 되며, 절삭 속도가 느려 결손이 생기기 어려운 중심측에서는, 날끝의 강성이 필요하지 않기 때문에 원호형 날의 플랭크면의 폭(x)을 좁게 설계하고 칩포켓을 크게 함으로써, 최적의 조건 설정이 가능해져 안정된 고능률 절삭 조건으로 가공할 수 있다. 여기에서, 원호형 날의 곡률반경으로 형성되는 원호(36) 및, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경으로 형성되는 원호(37)는 바닥날 중심측의 종단 부근에 형성된 교점(40)에서 교차하는 것이 바람직하다.

여기에서, 교점(40)은 바닥날과 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리와의 교차하는 점이며, 각각의 능선으로 이루는 각은 상당한 예각이기 때문에 날끝의 강성이 열화된다. 따라서, 통상, 사용하는 등고선 가공에 있어서, 교점(40)이 항상 피삭재와 접촉하여 절삭하면, 강성 부족에 의해 칩핑(chipping)이 발생할 가능성이 있다. 따라서, 교점(40)은 통상 사용하는 등고선 가공에서는 피삭재와 접촉하지 않는 중저 구배날(33)에 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 공구축에 대하여 평행이 되는 방향에서 보았을 때에는, 교점(40)은 공구축(Ｏ)으로부터 공구 직경(D)의 0.05배 이상 0.25배 이하의 거리가 되는 위치에 형성되는 것이 바람직하고, 공구축(Ｏ)으로부터 공구 직경(D)의 0.10배 이상 0.25배 이하의 거리가 되는 위치에 형성되는 것이 보다 바람직하다.

여기에서, 원호형 날의 곡률반경(Ra)은, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경(Rb)의 0.3배 이상 0.7배 이하의 범위인 것이 바람직하다. 원호형 날의 곡률반경(Ra)이 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경(Rb)의 0.3배보다 작으면, 최외주의 위치에 있어서의 원호형 날의 플랭크면의 폭이 넓어지지 않아 강성 부족으로 결손이 발생하기 쉬워지는 경향이 확인된다. 원호형 날의 곡률반경(Ra)이 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경(Rb)의 0.7배보다 크면, 원호형 날에서 배출되는 절삭 부스러기가 외주 방향으로 배출되기 어려워져, 절삭 부스러기 막힘에 의한 결손이 발생하기 쉬워지는 경향이 확인된다.

또한, 본 명세서에 있어서는, 도 2와 같이 본 발명의 엔드밀을 엔드밀의 공구축에 대하여 수직인 방향에서 보았을 때, 중저 구배날(33)과 공구축(Ｏ)이 하나의 직선으로 연결되는 예를 나타내고 있지만, 중저 구배날(33)과 공구축(Ｏ)이 곡선으로 연결되었을 경우에도 본 발명과 동일한 효과를 나타낸다. 또한, 중저 구배날(33)이 교점(40)을 통하여 복수의 직선 혹은 완만한 곡선으로 구성되었을 경우, 예를 들면 원호형 날과 중저 구배날의 경계부(42)에서 교점(40)까지는 직선형상이며, 교점(40)에서 공구축(Ｏ)까지는 곡선형상으로 중저 구배날(33)이 형성되었을 경우에 있어서도 마찬가지이다.

도 5는 원호형 날의 곡률반경과, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경이 동일한 경우의 종래의 엔드밀을 나타내는 도이다. 도 5에 나타내는 종래의 엔드밀(41)은 원호형 날의 곡률반경(Ra)과, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경(Rb)이 동일한 값인 것이며, 또한 원호형 날의 플랭크면(35)과, 원호형 날(32)의 회전 후방측에 형성된 날 홈과의 사이에 원호형 날의 플랭크면(35)과는 상이한 평면을 형성한 것이다. 도 5(a)는 상기 평면을 비교적 좁게 형성한 예이다. 도 5(b)는 상기 평면을 비교적 넓게 형성한 예이다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 원호형 날의 곡률반경(Ra)과, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경(Rb)이 동일한 경우는 원호형 날의 플랭크면의 폭이 중심측에서 외주측까지 균일해져, 날끝의 강성도 균일해진다. 상기에서 설명한 바와 같이 엔드밀의 중심측은 절삭 속도가 느려지고 외주측은 절삭 속도가 빨라지지만, 원호형 날의 강성이 중심측과 외주측에서 균일하면 외주측의 날끝 강성이 부족하기 때문에 결손 등이 발생하기 쉬워져 고능률로 가공하는 것이 곤란해진다.

또한, 도 5에 나타내는 바와 같이, 엔드밀에 있어서, 원호형 날의 플랭크면(35)과, 원호형 날(32)의 회전 후방측에 형성된 날 홈과의 사이에 원호형 날의 플랭크면(35)과는 상이한 평면을 형성한 경우, 칩포켓이 좁아지기 때문에, 고능률로 절삭가공을 행하였을 경우에 절삭 부스러기 막힘이 발생한다. 본 발명은 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 원호형 날의 플랭크면(35)과 날 홈이 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리(34)를 통하여 연속한 구성 즉 인접한 2개의 날 홈은 하나의 평면(원호형 날의 플랭크면(35))에 의하여 접속된 구성으로 되어 있기 때문에 칩포켓이 넓어져, 절삭가공을 행하였을 경우에 있어서도 안정적으로 절삭 부스러기를 배출할 수 있다. 이로 인하여, 종래의 엔드밀보다 고능률로 절삭가공하는 것이 가능해진다.

도 4에 나타내는 공구축에 대하여 평행이 되는 방향에서 보았을 때의 바닥날의 확대도에 있어서, 원호형 날의 곡률반경(Ra)이 공구 반경(R)보다 작으면, 엔드밀의 최외주가 되는 위치에 있어서의 원호형 날의 플랭크면의 폭(x)이 넓어지지 않고, 강성 부족으로 결손이 발생하기 쉬워지기 때문에, 원호형 날의 곡률반경(Ra)은 공구 반경(R)보다 큰 것이 바람직하다.

또한, 원호형 날의 곡률반경(Ra)은 공구 반경(R)의 1.1배 이상 1.5배 이하의 범위인 것이 바람직하다. 이로 인하여, 경도 60HRC 이상의 고경도재의 모서리부 형상을 포함한 금형의 고능률 러핑가공에 있어서, 종래의 엔드밀에 비하여 결손되지 않아 1.5배 이상의 절삭 수명을 실현할 수 있다. 원호형 날의 곡률반경(Ra)이 공구 반경(R)의 1.1배 이상 1.5배 이하의 범위에서 벗어난 경우에는, 절삭 수명이 약간 저하되는 경향이 확인된다.

도 6은 금형의 모서리부를 가공할 때에 있어서의 엔드밀의 선단부근의 확대도이다. 도 7은 바닥날과 외주날이 대략 원호형상의 R날을 통하여 접속된 엔드밀을 나타내는 도이다. 도 8은 바닥날과 외주날이 대략 원호형상의 모따기 커터를 통하여 접속된 엔드밀을 나타내는 도이다. 본 발명의 엔드밀은 등고선 가공에서 주로 바닥날(2)을 사용하여 절삭을 행하지만, 금형 등의 모서리부를 가공할 때는 원호형 날(32) 전부를 절삭에 사용하게 된다. 그 때, 바닥날(2)과 외주날(1)의 연결부가 각이 져 있으면 결손이 발생할 가능성이 있기 때문에, 바닥날(2)과 외주날(1)은 대략 원호형상의 R날(8) 또는 모따기 커터(9)를 통하여 접속되는 것이 바람직하다. 또한, R날(8)의 곡률반경, 또는 모따기 커터(9)를 공구축(Ｏ)에 대하여 수직인 방향에서 측정하였을 때의 폭은 공구 반경의 0.02배 이상 0.2배 이하인 것이 바람직하다. 공구 반경의 0.02배보다 작으면, 결손 방지 효과가 작아 결손이 발생하기 쉬워지는 경향이 확인된다. 공구 반경의 0.2배보다 커지면 피삭재와의 접촉 거리가 길어져, 절삭 저항 증대에 의하여 결손이나 파손 등이 발생하기 쉬워지는 경향이 확인된다.

원호형 날 및 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리를 상기한 바와 같이 새로운 형상으로 한 본 발명은 복잡한 금형 형상의 가공을 고능률로 가공할 수 있고, 또한, 고경도 재료의 가공에 있어서도 장수명으로 안정된 가공을 행할 수 있는 엔드밀을 제공할 수 있다.

또한, 이러한 원호형 날 및 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 구조를 가진 엔드밀은 공구 제조 시에 있어서 바닥날의 날끝 능선으로부터 법선 방향이 되도록 갖다 댄 연마숫돌을, 공구축을 회전시키면서 공구 중심으로부터 외주측으로 이동시켜 형성함으로써 제조 가능하다.

또한 본 발명에 있어서는 엔드밀의 바닥날의 형상, 바닥날과 외주날의 배치 및 바닥날과 외주날을 연결하는 부분의 형상을 변화시켜도 본 발명의 효과를 발휘하는 것이 가능하다. 도 9는 상대적으로 외측에 설치된 주외주날과 상대적으로 내측에 설치된 부외주날을 설치한 본 발명의 엔드밀의 도이다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 주외주날(3)보다 외주날의 축소치수량(14)만큼 내측이 되는 위치에 부외주날(4)을 설치하고 있다. 이로 인하여, 진동의 억제나 절삭 저항의 저감이 가능해진다. 또한 원호형 날과 중저 구배날로 이루어지는 바닥날 및 외주날의 구성을, 상대적으로 외측에 설치된 주바닥날 및 주외주날 및 상대적으로 내측에 설치된 부바닥날 및 부외주날로 함으로써, 공구의 돌출량이 길어지는 축방향의 깊은 위치에 있어서의 절삭가공에 있어서도 진동의 억제나 절삭 저항의 저감이 가능해진다. 이로 인하여, 특히 포켓 가공을 행할 때에 있어서, 깊은 포켓의 바닥면측에 형성된 포켓의 벽면이나 포켓의 모서리부에서 빈발하는 결손의 발생을 억제할 수 있다. 이하, 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다.

본 발명의 다른 실시예로서, 본 발명의 초경 엔드밀을 도 10 내지 도 30에서 설명한다. 도 10은 본 발명의 일 실시예인 초경 엔드밀의 정면도이다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 엔드밀(11)은 외주날(1), 선단측의 단면에 설치된 바닥날(2)에 의하여 구성되어 있다. 본 발명의 엔드밀은 등고선 가공에서 사용하며, 주로 바닥날(2)을 사용하여 절삭을 행한다.

도 11은 도 10에 나타내는 엔드밀의 공구축에 대하여 수직 방향에서 보았을 때의 외주날의 회전 궤적을 나타내는 엔드밀의 선단부근의 확대도이다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서의 절삭날은 주로 주외주날(3), 공구축(Ｏ)으로부터 연장되는 길이가 상대적으로 긴 주바닥날(5)을 구성하는 주바닥날의 원호형 날(19) 및 주바닥날의 중저 구배날(20) 및 부외주날(4), 공구축(Ｏ)으로부터 연장되는 길이가 상대적으로 짧은 부바닥날(6)을 구성하는 부바닥날의 원호형 날(21) 및 부바닥날의 중저 구배날(22)로 구성되어 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 있어서의 주바닥날의 중저 구배날(20) 및 부바닥날의 중저 구배날(22)은 각각의 원호형 날의 단부로부터 공구축(Ｏ)을 향하여 연장되는 형상으로 되어 있다. 또한 도 11에 있어서, 상대적으로 외주측에 있는 주외주날(3), 주바닥날의 원호형 날(19) 및 주바닥날의 중저 구배날(20)의 회전 궤적은 실선으로 나타내고, 상대적으로 내주측에 있는 부외주날(4), 부바닥날의 원호형 날(21) 및 부바닥날의 중저 구배날(22)의 회전 궤적은 점선으로 나타낸다.

도 11에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 있어서의 부외주날(4), 부바닥날(6)을 구성하는 부바닥날의 원호형 날(21) 및 부바닥날의 중저 구배날(22)은 각각 주외주날(3), 주바닥날(5)을 구성하는 주바닥날의 원호형 날(19) 및 주바닥날의 중저 구배날(20)에 대하여 외주날의 축소치수량(14), 바닥날의 축소치수량(15)의 간격만큼 내주측으로 축소된 위치에 형성되어 있다. 본 발명에 있어서, 외주날의 축소치수량(14) 및 바닥날의 축소치수량(15)은 공구축(Ｏ)에 대하여 수직 방향으로 공구 직경(D)의 0.0025배 이상 0.01배 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다.

즉, 본 발명에 있어서, 부바닥날(6) 및 부외주날(4)은, 각각 주바닥날(5) 및 주외주날(3)로부터 공구축(Ｏ)에 대하여 수직 방향으로 공구 직경(D)의 0.0025배 이상 0.01배 이하의 범위로 축소된 위치에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우에는 공구의 방진효과를 최대로 발휘할 수 있다. 또한, 본 발명의 엔드밀에 있어서의 바닥날의 축소치수량(15)은 공구축(Ｏ)에 대하여 수직 방향에서 측정하였을 때에 있어서의 주바닥날(5)과 부바닥날(6)의 거리이다. 이로 인하여, 바닥날 상의 측정 위치에 따라서 바닥날의 축소치수량(15)이 상이한 경우가 있다. 본 발명에 있어서는, 바닥날의 축소치수량(15) 중 최대치가 되는 축소치수량의 최대치와, 바닥날의 축소치수량(15) 중 최소치가 되는 축소치수량의 최소치 양방이 공구 직경(D)의 0.0025배 이상 0.01배 이하의 범위에 포함되도록 설계하는 것이 바람직하다.

도 12는 엔드밀의 이송 방향이 직선 및 직선에 가까운 부분을 가공할 때에 있어서의 주바닥날의 절삭량을 나타내는 엔드밀의 선단부근의 확대도이다. 도 13은 엔드밀의 이송 방향이 직선 및 직선에 가까운 부분을 가공할 때에 있어서의 부바닥날의 절삭량을 나타내는 엔드밀의 선단부근의 확대도이다. 도 12에 있어서, 축방향 절입 깊이(ap), 직선 및 직선에 가까운 부분의 가공 시에 있어서의 날 1개당 이송량(f1)의 절삭 조건으로 가공하였을 경우의 주바닥날(5)의 절삭량을 사선으로 나타낸다. 또한 도 13에 있어서도 마찬가지로, 축방향 절입 깊이(ap), 직선 및 직선에 가까운 부분의 가공 시에 있어서의 날 1개당 이송량(f1)의 절삭 조건으로 가공하였을 경우의 부바닥날(6)의 절삭량을 사선으로 나타낸다. 또한, 도 12를 비롯한 이들의 절삭량을 나타내는 도면에 있어서는, 축방향 절입 깊이(ap), 직선 및 직선에 가까운 부분의 가공 시에 있어서의 날 1개당 이송량(f1), 주바닥날의 원호형 날을 구성하는 원호의 중심(17)의 위치나 크기 등을 모식도로서 간단하게 나타내고 있다.

도 12 및 도 13에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예의 엔드밀에 의한 절삭가공에 있어서 엔드밀의 공구축(Ｏ)의 위치에 본 발명의 엔드밀의 공구축이 있었을 경우, 본 발명의 엔드밀이 직선 및 직선에 가까운 부분의 가공 시에 있어서의 날 1개당 이송량(f1)만큼 이동하면, 본 발명의 엔드밀의 공구축의 위치는 날 1개당 이송량만큼 이동하였을 때의 엔드밀의 공구축(Ｏ′)의 위치가 된다. 도 12 및 도 13에 나타내는 바와 같이, 상기 날 1개당 이송량(f1)만큼 이동하였을 때의 주바닥날(5)의 절삭량은, 부바닥날(6)의 절삭량보다 많아지는 것을 알 수 있다. 이러한 점에서, 엔드밀의 이송 방향이 직선 및 직선에 가까운 방향이 되는 부분의 가공에 있어서는 주바닥날(5)과 부바닥날(6)의 절삭량이 다르므로, 공진 등의 동주기파(同周期波)에 의한 진동을 억제할 수 있는 효과가 있다.

도 14는 금형의 모서리부를 가공할 때에 있어서의, 주바닥날과 부바닥날의 절삭량의 차이를 나타내는 엔드밀의 선단부근의 확대도이다. 금형의 모서리부를 절삭할 때에는, 공작기계 및 CAM의 기능에 따라 엔드밀이 감속하면서 금형의 모서리부로 들어가기 때문에, 날 1개당 이송량이 작아진다. 도 14에 나타내는 바와 같이, 모서리부의 가공 시에 있어서의 날 1개당 이송량(f2)은, 도 12 및 도 13에 있어서의 직선 및 직선에 가까운 부분의 가공 시에 있어서의 날 1개당 이송량(f1)보다 작고, 또한 바닥날의 축소치수량(15)보다 작아진다. 도 14에 있어서, 상기 날 1개당 이송량(f2)이 상기 날 1개당 이송량(f1)보다 작고, 또한 바닥날의 축소치수량(15)보다 작아진 경우에 있어서의 주바닥날(5)의 절삭량을 사선으로 나타낸다. 상기 날 1개당 이송량(f2)이 바닥날의 축소치수량(15)의 값 이하가 되면, 주바닥날(5)만 피삭재에 접촉하고, 부바닥날(6)은 피삭재에 접촉하지 않게 되기 때문에, 엔드밀의 피삭재와의 동시 접촉날 즉 금형의 모서리부에 있는 벽면과 접촉하는 바닥날의 수가 부바닥날(6)의 수만큼 감소한다.

따라서 본 발명에 있어서, 부바닥날(6) 및 부외주날(4)을 각각 주바닥날(5) 및 주외주날(3)로부터 공구축(Ｏ)에 대하여 수직 방향으로 공구 직경(D)의 0.0025배 이상 0.01배 이하의 범위로 축소된 위치에 형성함으로써, 동시 접촉날이 감소되어 복수의 방향으로부터 절삭 저항이 가해지지 않게 되기 때문에, 금형의 가공에 있어서 필수적인 모서리부의 가공을 행할 때 발생하기 쉬운 진동을 효과적으로 억제할 수 있다. 바닥날의 축소치수량(15)이 공구 직경(D)의 0.0025배 미만이면, 동시 접촉날이 감소되기 어려워 방진효과가 매우 작다. 바닥날의 축소치수량(15)이 공구 직경(D)의 0.01배를 넘으면, 주바닥날(5)의 절삭량이 매우 커지기 때문에, 주바닥날(5)이 조기에 손상되기 쉽고 엔드밀의 수명도 짧아지는 경향이 있을 우려가 있다.

도 15는 금형의 벽면을 절삭할 때에 있어서의 주바닥날의 절삭량을 나타내는 엔드밀의 선단부근의 확대도이다. 도 16은 금형의 벽면을 절삭할 때에 있어서의 부바닥날의 절삭량을 나타내는 엔드밀의 선단부근의 확대도이다. 도 15에 있어서, 공구 이동 방향(a)이 공구축(Ｏ)의 방향이며, 축방향 절입 깊이(ap)의 절삭 조건으로 가공하였을 경우의 주바닥날(5)의 절삭량을 사선으로 나타낸다. 또한, 도 16에 있어서도 마찬가지로, 공구 이동 방향(a)이 공구축(Ｏ)의 방향이며, 축방향 절입 깊이(ap)의 절삭 조건으로 가공하였을 경우의 부바닥날(6)의 절삭량을 사선으로 나타낸다. 도 15 및 도 16에 나타내는 바와 같이, 공구 이동 방향(a)이 공구축(Ｏ)의 방향이며, 축방향 절입 깊이(ap)의 절삭 조건으로 가공을 행하였을 때의 주바닥날(5)의 절삭량은 부바닥날(6)의 절삭량보다 많아지는 것을 알 수 있다. 금형의 벽면을 절삭할 때, 엔드밀의 이송 방향이 직선 및 직선에 가까운 방향인 부분의 가공에 있어서는, 도 15 및 도 16에 나타내는 바와 같이 주바닥날(5)과 부바닥날(6)의 절삭량이 상이한 것에 의하여, 공진 등의 동주기파에 의한 진동을 억제할 수 있는 효과가 있다.

도 17은 도 10에 나타내는 본 발명의 다른 실시예의 엔드밀을 사용하여 금형의 모서리부를 가공할 때에 있어서의 주외주날과 부외주날의 피삭재와의 접촉의 차이를 나타내는, 바닥날측에서 본 엔드밀의 확대도이다. 금형의 모서리부를 절삭할 때에는 공작기계 및 CAM의 기능에 따라 엔드밀이 감속하면서 모서리부로 들어가기 때문에, 날 1개당 이송량이 작아진다. 금형의 모서리부의 절삭 시에 있어서, 날 1개당 이송량이 외주날의 축소치수량(14) 이하가 되면, 도 17에 나타내는 바와 같이, 주외주날(3)만이 피삭재(W)에 접촉하고, 부외주날(4)이 피삭재(W)에 접촉하지 않게 되기 때문에, 동시 접촉날 즉 금형의 모서리부에 있는 벽면과 접촉하는 외주날의 수가 감소한다. 도 17에 나타내는 경우에는, 엔드밀의 외주날이 모두 주외주날(3)의 위치에 배치되어 있었을 때에는 피삭재(W)에 동시에 접촉하는 동시 접촉날이 2개가 되지만, 본 발명의 엔드밀은 부외주날(4)이 외주날의 축소치수량(14)만큼 내주측에 배치되어 있으므로, 피삭재(W)에 동시에 접촉하는 동시 접촉날은 1개가 된다. 동시 접촉날이 감소하면 복수의 방향으로부터 절삭 저항이 가해지지 않기 때문에 진동을 효과적으로 억제할 수 있다. 외주날의 축소치수량(14)은 공구 직경(D)의 0.0025배 미만이면 동시 접촉날이 감소되기 어렵고 방진효과가 매우 작다. 외주날의 축소치수량(14)이 공구 직경(D)의 0.01배를 넘으면, 주외주날(3)의 절삭량이 매우 커지기 때문에, 주외주날(3)이 조기에 손상되기 쉬워 엔드밀의 수명도 짧아질 우려가 있다.

또한, 도 11에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 주바닥날(5)은 주바닥날의 중저 구배날(20)과, 공구 반경(R)의 1.5배 이상 5배 이하가 되는 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R1)을 가지는 주바닥날의 원호형 날(19)로 구성된다. 마찬가지로, 본 발명의 부바닥날(6)은, 부바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R2)을 가지는 부바닥날의 원호형 날(21)과, 부바닥날의 중저 구배날(22)로 구성된다. 상기 곡률반경(R1)이 공구 반경(R)에 대하여 1.5배 이상 5배 이하가 되는 범위이면, 주바닥날(5)의 날끝의 강도를 확보할 수 있다. 또한 절삭 시에 발생하는 절삭 부스러기도 얇게 할 수 있다. 또한, 본 발명의 엔드밀은 바닥날의 축소치수량(15)이 공구 직경에 대하여 0.0025배에서 0.01배가 되는 범위이기 때문에, 부바닥날(6)은 곡률반경(R1)이 작아지지 않아 주바닥날(5)과 마찬가지로 날끝 강도를 확보할 수 있다. 또한, 상기 곡률반경(R2)도 상기 곡률반경(R1)과 마찬가지로, 공구 반경(R)에 대하여 1.5배 이상 5배 이하가 되는 범위이면, 부바닥날(6)의 날끝의 강도를 확보할 수 있으므로 바람직하다.

도 18은 종래의 레디어스 엔드밀에 의한 절삭을 행하였을 때에 발생하는 절삭 부스러기를 나타내는 대략도이다. 도 18에 있어서, 축방향 절입 깊이(ap), 직선 및 직선에 가까운 부분의 가공 시에 있어서의 날 1개당 이송량(f1)의 절삭 조건으로 가공하였을 경우의 종래의 레디어스 엔드밀의 바닥날(24)의 절삭량을 사선으로 나타낸다. 종래의 레디어스 엔드밀(23)은, 바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R3)이 공구 반경(R)의 0.1배~0.5배 정도이기 때문에, 종래의 레디어스 엔드밀에 있어서의 바닥날의 원호형 날을 구성하는 원호의 중심(27) 혹은 주바닥날의 원호형 날을 구성하는 원호의 중심(17)과, 중저 구배날과 원호형 날의 교점으로부터 축방향 절입 깊이(ap)의 높이에 있는 직선과 원호형 날의 교점을 연결한 직선의 방향에서, 사선으로 나타낸 영역의 길이를 측정하였을 때의 실질적인 절삭 부스러기의 두께(7)가 두꺼워지는 것에 의해, 절삭 시의 충격이 커져 결손이 발생하기 쉬워진다. 또한, 실질적인 절삭 부스러기의 두께(7)가 두꺼워짐으로써 절삭열이 높아져 마모의 진행도 빨라진다.

도 19는 본 발명의 엔드밀에 의한 절삭을 행하였을 때에 발생하는 절삭 부스러기를 나타내는 대략도이다. 도 19에 있어서, 축방향 절입 깊이(ap), 직선 및 직선에 가까운 부분의 가공 시에 있어서의 날 1개당 이송량(f1)의 절삭 조건으로 가공하였을 경우의 주바닥날(5)의 절삭량을 사선으로 나타낸다. 본 발명의 엔드밀의 주바닥날(5)은, 주바닥날의 중저 구배날과, 공구 반경(R)의 1.5배 이상 5배 이하가 되는 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R1)을 가지는 주바닥날의 원호형 날로 구성되어 있기 때문에, 절삭 시에 형성되는 실질적인 절삭 부스러기의 두께(7)가 얇아짐으로써 절삭 시의 충격이 경감되어 내결손성이 향상된다. 또한, 실질적인 절삭 부스러기의 두께(7)가 얇아지는 것에 의하여 절삭열도 억제할 수 있어, 내마모성의 향상도 실현할 수 있다. 이러한 효과에 의하여 이송 속도를 높일 수 있으므로 능률의 향상도 가능하다. 따라서, 본 발명의 엔드밀에 의하여 고경도재를 고능률로 절삭할 때, 장수명으로 안정된 가공이 가능하다.

도 20은 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경이 공구 반경의 1.5배 미만이 되는 주바닥날을 가지는 엔드밀을 사용하여 절삭하였을 때에 발생하는 절삭 부스러기를 나타내는 대략도이다. 도 20에 있어서, 축방향 절입 깊이(ap), 직선 및 직선에 가까운 부분의 가공 시에 있어서의 날 1개당 이송량(f1)의 절삭 조건으로 가공하였을 경우의 주바닥날(5)의 절삭량을 사선으로 나타낸다. 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R1)이 공구 반경(R)의 1.5배 미만이 되는 경우는 볼 엔드밀의 형상에 가까워지기 때문에, 절삭 시에 형성되는 실질적인 절삭 부스러기의 두께(7)가 두껍고 절삭 저항도 커진다. 또한, 주바닥날(5)의 날끝의 강도가 부족해지기 때문에 결손이 발생하기 쉬워진다.

또한, 도 21은 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경이 공구 반경의 5배를 초과하는 주바닥날을 가지는 엔드밀을 사용하여 절삭하였을 때에 발생하는 절삭 부스러기를 나타내는 대략도이다. 도 21에 있어서, 축방향 절입 깊이(ap), 직선 및 직선에 가까운 부분의 가공 시에 있어서의, 날 1개당 이송량(f1)의 절삭 조건으로 가공하였을 경우의 주바닥날(5)의 절삭량을 사선으로 나타낸다. 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R1)의 값이 공구 반경(R)의 5배를 초과하는 경우에는, 상기 절입 깊이(ap)를 크게 설정하면, 항상 주외주날(3) 및 부외주날(4)을 사용한 절삭에 의하여 가공을 행하게 되기 때문에, 절삭 시에 형성되는 실질적인 절삭 부스러기의 두께(7)가 두꺼워진다. 또한, 절삭 시의 충격이 커져 결손이 발생하기 쉬워진다. 게다가, 절삭열이 높아짐으로써 마모의 진행도 빨라진다.

도 11에 나타내는 바와 같이, 본 발명에 있어서, 주바닥날의 원호형 날(19)을 구성하는 원호의 중심(17)을 공구축(Ｏ)에 대하여 수직이 되는 방향에서 측정하였을 때의 거리인 원호의 중심 거리(18)는, 공구축(Ｏ)으로부터 공구축(Ｏ)에 대하여 수직이 되는 방향에서 측정하였을 때에 공구 직경(D)의 0.05배 이상 0.25배 이하의 범위가 되는 것이 바람직하다. 상기 중심 거리(18)가 공구 직경(D)의 0.05배 이상이면, 엔드밀은 절삭 속도가 제로가 되는 중심부 및 그 부근의 절삭날에 의한 절삭을 피할 수 있다. 또한, 상기 중심 거리(18)가 공구 직경(D)의 0.25배 이하이면, 축방향 절입 깊이를 보다 크게 설정하여도, 바닥날(2)만으로 절삭할 수 있기 때문에, 절삭 시에 형성되는 실질적인 절삭 부스러기의 두께(7)가 얇아져 고능률로 안정된 가공이 가능하다.

도 22는 원호의 중심 거리를 공구 직경(D)의 0.05배 미만으로 한 엔드밀을 사용하여 절삭하였을 때에 발생하는 절삭 부스러기를 나타내는 대략도이다. 도 22에 있어서, 축방향 절입 깊이(ap), 직선 및 직선에 가까운 부분의 가공 시에 있어서의 날 1개당 이송량(f1)의 절삭 조건으로 가공하였을 경우의 주바닥날(5)의 절삭량을 사선으로 나타낸다. 주바닥날의 원호형 날을 구성하는 원호의 중심(17)을 공구축(Ｏ)에 대하여 수직이 되는 방향에서 측정하였을 때의 거리인 원호의 중심 거리(18)가 공구 직경(D)의 0.05배 미만이면, 도 22에 나타내는 바와 같이 절삭 속도가 낮은 엔드밀 중심부 및 그 부근의 절삭날로 절삭하기 때문에, 절삭성능이 떨어져 마모가 진행되기 쉽다.

도 23은 원호의 중심 거리를 공구 직경(D)의 0.25배를 초과하는 값으로 한 엔드밀을 사용하여 절삭하였을 때에 발생하는 절삭 부스러기를 나타내는 대략도이다. 도 23에 있어서, 축방향 절입 깊이(ap), 직선 및 직선에 가까운 부분의 가공 시에 있어서의 날 1개당 이송량(f1)의 절삭 조건으로 가공하였을 경우의 주바닥날(5)의 절삭량을 사선으로 나타낸다. 주바닥날의 원호형 날을 구성하는 원호의 중심(17)을 공구축(Ｏ)에 대하여 수직이 되는 방향에서 측정하였을 때의 거리인 원호의 중심 거리(18)가 공구 직경(D)의 0.25배를 넘었을 경우, 도 23에 나타내는 바와 같이 실질적인 절삭 부스러기의 두께(7)가 두꺼워지기 때문에, 절입 깊이를 크게 설정하지 못하여 고능률의 가공이 곤란하다.

도 28은 공구축에 대하여 수직이 되는 방향에서 측정하였을 때의 원호형 날의 길이를 나타낸, 본 발명의 다른 엔드밀의 회전 궤적의 확대도이다. 도 28에 나타낸 엔드밀은 주바닥날의 원호형 날의 길이(28)를 공구 반경(R)의 80%, 부바닥날의 원호형 날의 길이(29)도 이와 같이 공구 반경(R)의 80%로 한 예이다. 도 28에 나타내는 바와 같이, 본 발명에 있어서, 원호형 날과 중저 구배날의 길이의 비율은 공구축(Ｏ)에 대하여 수직이 되는 방향에서, 적어도 주바닥날의 원호형 날의 길이가 공구 반경(R)의 50% 이상 90% 미만이 되는 것이 바람직하다. 적어도 주바닥날의 원호형 날의 길이가 공구 반경(R)의 50% 이상 90% 미만이면, 원호형 날(19)과 중저 구배날(20)의 연결부의 위치는, 공구축(Ｏ)으로부터 수직 방향으로의 거리가 원호형 날의 중심(17)의 위치와 동일한 범위가 된다. 따라서 주바닥날의 원호형 날의 길이가 50% 미만이면, 도 23에 나타내는 현상과 동일한 현상이 발생하여 실질적인 절삭 부스러기의 두께(7)가 두꺼워지기 때문에, 절입 깊이를 크게 설정할 수 없을 가능성이 있다. 또한, 주바닥날의 원호형 날의 길이가 90% 이상이면, 도 22에 나타내는 현상과 동일한 현상이 발생하여 절삭 속도가 낮은 엔드밀 중심부 및 그 부근의 절삭날로 절삭하기 때문에, 절삭성능이 떨어져 마모가 진행되기 쉬워질 가능성이 있다.

도 29는 공구축에 대하여 수직이 되는 방향에서 측정하였을 때의 원호형 날의 길이를 나타낸, 본 발명의 다른 엔드밀에 있어서의 회전 궤적의 확대도이다. 도 29에 나타낸 엔드밀은 주바닥날의 원호형 날의 길이(28)를 공구 반경(R)의 80%, 부바닥날의 원호형 날의 길이(29)를 공구 반경(R)의 77%로 한 예이다. 본 발명에 있어서는, 주바닥날의 원호형 날의 길이(28)와 부바닥날의 원호형 날의 길이(29)는 반드시 동일한 길이일 필요는 없으며, 부바닥날의 원호형 날의 길이(29)가 주바닥날의 원호형 날의 길이(28)보다 20% 정도 짧은 경우이어도, 본 발명의 효과를 발휘하는 것이 가능하다. 즉 부바닥날의 원호형 날의 길이(29)는, 주바닥날의 원호형 날의 길이(28)의 80% 이상 100% 이하의 길이이면 본 발명의 효과를 발휘하는 것이 가능하다. 또한, 바람직한 부바닥날의 원호형 날의 길이(29)는, 주바닥날의 원호형 날의 길이(28)의 90% 이상 100% 이하의 길이이다.

도 30은 본 발명의 엔드밀에 있어서의 다른 실시예를 나타낸 도이다. 본 발명에 있어서, 주바닥날의 원호형 날을 구성하는 원호의 중심(17)과, 원호형 날과 중저 구배날의 연결부(30)를 공구축(Ｏ)에 대하여 수직 방향에서 측정하였을 때의 간격인 원호의 중심과 연결부의 간격(31)은, 공구 반경의 0% 이상 20% 이하인 것이 바람직하다. 이로 인하여, 절삭 부스러기의 두께(7)가 매우 얇아져 절삭 저항이 억제되므로, 상당한 장수명으로 안정된 절삭가공이 가능해진다. 이 때 원호형 날과 중저 구배날의 연결부(30)가, 주바닥날의 원호형 날을 구성하는 원호의 중심(17)에 대하여 상대적으로 내측에 있는 편이, 가공면이 향상되기 때문에 더욱 바람직하다. 또한, 원호의 중심과 연결부의 간격(31)이 공구 반경의 0%, 즉 주바닥날의 원호형 날을 구성하는 원호의 중심(17)과, 원호형 날과 중저 구배날의 연결부(30)가 공구축(Ｏ)에 평행한 직선 상에 존재하는 경우에 본 발명의 효과를 가장 많이 얻을 수 있는데, 원호의 중심과 연결부의 간격(31)을 공구 반경의 0% 이상 10% 이하로 설정하면 거의 동등한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 있어서, 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R1)은, 부바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R2)과 동일한 것이 바람직하다. 도 24는 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경과 부바닥날의 원호형 날의 곡률반경이 동일한 본 발명의 엔드밀을 나타내는 도이다. 도 24에 나타내는 바와 같이, 상기 곡률반경(R1)이 상기 곡률반경(R2)과 동일한 경우, 바닥날(2)은 전체적으로 바닥날의 축소치수량(15)이 균일해지기 때문에, 절삭 시에 있어서 바닥날(2)은 전체적으로 바닥날(2)에 발생하는 부담이 균일해져, 안정된 가공이 가능하다. 이 경우, 상기 곡률반경(R1)과 상기 곡률반경(R2)의 값을 비교했을 때, 공구 반경(R)의 0.001배 이상 0.2배 이하의 차가 발생한 경우에도 본 발명에 있어서는 상기 곡률반경(R1)과 상기 곡률반경(R2)이 동일하다고 볼 수 있어, 상기 곡률반경(R1)과 상기 곡률반경(R2)이 완전히 같을 때와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 공구의 제조 상, 동일한 곡률반경의 주바닥날 및 부바닥날을 가지는 엔드밀의 제조는 상이한 곡률반경의 주바닥날 및 부바닥날을 가지는 엔드밀보다 제작하기 쉽기 때문에, 공구 정밀도의 확보와 제조 비용 삭감으로도 이어진다.

도 25는, 바닥날 및 외주날을 대략 원호형상의 R날을 통하여 접속시킨 본 발명의 엔드밀에 있어서, R날 부근을 확대한 도이다. 본 발명의 엔드밀의 외주날(1)과 바닥날(2)은 대략 원호형상의 R날(8)을 통하여 연결되어도 된다. 이 대략 원호형상의 R날(8)을 설치한 본 발명의 엔드밀에 의하여 수직에 가까운 각도가 형성된 구배면을 가지는 금형의 절삭에 있어서, 본 발명의 엔드밀은 외주날(1)과 바닥날(2)의 연결 부분이 피삭재와 접촉한 경우에도 결손이 발생하지 않아 보다 장수명의 가공이 가능해진다.

도 26은 바닥날 및 외주날을 모따기 커터를 통하여 접속시킨 본 발명의 엔드밀에 있어서, 모따기 커터 부근을 확대한 도이다. 본 발명의 엔드밀의 외주날(1)과 바닥날(2)은 모따기 커터(9)를 통하여 연결되어도 된다. 이 모따기 커터(9)를 설치한 본 발명의 엔드밀에 의하여 대략 원호형상의 R날(8)을 설치한 경우와 마찬가지로, 수직에 가까운 각도가 형성된 구배면을 가지는 금형의 절삭에 있어서, 본 발명의 엔드밀은 외주날(1)과 바닥날(2)의 연결 부분이 피삭재와 접촉한 경우에도 결손이 발생하지 않아 보다 장수명의 가공이 가능해진다.

도 27은 주외주날을 2개, 부외주날을 4개로 한 본 발명의 엔드밀의 좌측면도이다. 도 17에는, 주외주날(3)을 3개, 부외주날(4)을 3개로 하여 주외주날(3) 및 부외주날(4)을 교대로 배치한 본 발명의 엔드밀을 나타냈지만, 주외주날(3) 및 부외주날(4)이 각각 1조 이상 있는 구성이면, 주외주날(3) 및 부외주날(4)의 수가 반드시 동일하지 않아도 본 발명의 효과를 얻을 수 있다. 주외주날(3) 및 부외주날(4)의 배치에 대해서도 교대로 배치하지 않고, 도 27에 나타내는 바와 같이, 주외주날(3), 부외주날(4), 부외주날(4), 주외주날(3), 부외주날(4), 부외주날(4)과 같이 배치하여도, 본 발명에 의한 채터 진동을 억제하는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 외주날의 수가 본 명세서와 상이한 수인 엔드밀의 경우에도 주외주날(3) 및 부외주날(4)의 수 및 배치를 적절히 조정함으로써 본 발명의 효과를 얻을 수 있다.

이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의하여 상세하게 설명하지만, 이것에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

(실시예 1)

본 발명의 엔드밀의 우위성을 확인하기 위하여 포켓 형상의 절삭가공에 의한 절삭 시험을 행하였다. 절삭 시험에는 본 발명예 및 종래예를 이용하였다. 각각의 공구의 사양을 이하에 나타낸다.

실시예 1에는 본 발명예 1, 종래예 2 및 3을 이용하였다. 공통되는 엔드밀 형상의 제원으로서 공구 직경(D)이 10mm, 심두께가 7.5mm, 외주날의 비틀림각을 20도, 날 수를 6개, 코팅을 TiSiN계로 하여 엔드밀의 모재를 초경합금으로 한 것을 준비하였다.

본 발명예 1, 종래예 2 및 3에서, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경을 13mm로 하여, 원호형 날의 곡률반경을 변화시킨 엔드밀을 제작하였다.

본 발명예 1로서, 원호형 날의 곡률반경을 공구 반경의 1.3배인 6.5mm, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경을 공구 반경의 2.6배인 13mm로 하여, 원호형 날의 곡률반경을 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경보다 작게 하여 바닥날과 외주날을 접속시킨 엔드밀을 제작하였다.

종래예 2로서, 원호형 날의 곡률반경을 13mm, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경을 13mm로 하여, 원호형 날의 곡률반경을 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경과 동일한 수치로 한 것을 제작하였다.

종래예 3으로서, 원호형 날의 곡률반경을 20mm, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경을 13mm로 하여, 원호형 날의 곡률반경을 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경보다 크게 한 것을 제작하였다.

평가 방법으로서, 포켓 형상의 러핑가공을 등고선 가공으로 행하여 공구의 손상 상태를 비교하였다. 절삭 시험의 조건으로서는, 어떤 시료 번호도 통일된 조건으로 행하였다. 피삭재는 SKD11의 담금질재(62HRC)의 블록재를 준비하고, 피삭재의 치수는 높이 60mm, 길이 120mm, 폭 70mm로 하였다. 엔드밀의 회전수는 2200회전/min(절삭 속도 70m/min), 이송 속도는 3300mm/min(날 1개당 이송량은 0.25mm/날), 축방향 절입 깊이 0.2mm, 직경방향 절입 깊이 5mm로 하고, 에어 블로우를 사용하였다. 가공 형상은 진동하기 쉬운 모서리부의 형상을 포함한 포켓 형상으로 되어 있다. 포켓의 치수는 깊이 40mm, 길이 100mm, 폭 50mm, 벽면의 구배 각도를 1°로 하였다. 제작한 시료의 가공 수명을 평가하기 위하여 동일한 조건으로 2포켓까지 절삭하여, 마모폭을 광학 현미경을 이용하여 측정 평가하여 바닥날의 결손 유무를 육안으로 관찰하였다.

절삭 시험의 평가 기준으로서, 바닥날의 플랭크면의 마모폭이 0.08mm 미만이고 또한, 결손이 없었던 것을 양호한 것으로 하였다. 시험 결과를 표 1에 나타낸다.

[표 1]

결과적으로, 본 발명예 1은 원호형 날의 곡률반경(Ra)을 회전 후방측 가장자리의 곡률반경(Rb)보다 작게 했기 때문에, 바닥날의 플랭크면의 마모폭이 0.047mm이며, 또한, 결손이 없어 양호한 결과가 되었다.

이에 비하여 종래예 2 및 3은 원호형 날의 곡률반경(Ra)이 회전 후방측 가장자리의 곡률반경(Rb) 이상의 크기였기 때문에, 절삭 시의 충격이 커져 결손이 발생하였다.

(실시예 2)

실시예 2에서는, 본 발명예에 있어서 원호형 날의 곡률반경과 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경의 관계를 확인하기 위하여 실시예 1과 마찬가지로 포켓 형상의 절삭가공에 의한 절삭 시험을 행하였다.

실시예 2에는 본 발명예 4~10을 이용하였다. 공통되는 엔드밀 형상의 제원으로서, 실시예 1에서 이용한 본 발명예 1과 마찬가지로, 공구 직경(D)이 10mm, 심두께가 7.5mm, 외주날의 비틀림각을 20도, 날 수를 6개, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경을 공구 반경의 2.6배인 13mm, 코팅을 TiSiN계, 엔드밀의 모재를 초경합금으로 하여 바닥날과 외주날을 접속시킨 것을 준비하였다.

본 발명예 4로서, 원호형 날의 곡률반경을 공구 반경의 0.52배인 2.6mm, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경을 13mm로 하여, 원호형 날의 곡률반경을 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경의 0.2배로 한 것을 제작하였다.

본 발명예 5로서, 원호형 날의 곡률반경을 공구 반경의 0.78배인 3.9mm, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경을 13mm로 하여, 원호형 날의 곡률반경을 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경의 0.3배로 한 것을 제작하였다.

본 발명예 6으로서, 원호형 날의 곡률반경을 공구 반경의 1.04배인 5.2mm, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경을 13mm로 하여, 원호형 날의 곡률반경을 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경의 0.4배로 한 것을 제작하였다.

본 발명예 7로서, 원호형 날의 곡률반경을 공구 반경의 1.3배인 6.5mm, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경을 13mm로 하여, 원호형 날의 곡률반경을 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경의 0.5배로 한 본 발명예 1과 동일한 사양의 것을 제작하였다.

본 발명예 8로서, 원호형 날의 곡률반경을 공구 반경의 1.56배인 7.8mm, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경을 13mm로 하여, 원호형 날의 곡률반경을 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경의 0.6배로 한 것을 제작하였다.

본 발명예 9로서, 원호형 날의 곡률반경을 공구 반경의 1.82배인 9.1mm, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경을 13mm로 하여, 원호형 날의 곡률반경을 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경의 0.7배로 한 것을 제작하였다.

본 발명예 10으로서, 원호형 날의 곡률반경을 공구 반경의 2.08배인 10.4mm, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경을 13mm로 하여, 원호형 날의 곡률반경을 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경의 0.8배로 한 것을 제작하였다.

평가 방법으로서, 실시예 1과 동일한 평가로 포켓 형상의 러핑가공을 등고선 가공으로 행하여 공구의 손상 상태를 비교하였다. 절삭 시험의 평가 기준으로서, 바닥날의 플랭크면의 마모폭이 0.08mm 미만이고 또한, 결손이 없었던 것을 양호한 것으로 하였다. 시험 결과를 표 2에 나타낸다.

[표 2]

결과적으로, 본 발명예 4~10은 바닥날의 플랭크면의 마모폭이 모두 0.08mm 미만이고, 또한, 결손이 없어 양호한 결과가 되었다. 원호형 날의 곡률반경이 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경의 0.3배 이상 0.7배 이하인 본 발명예 5~9는 마모폭이 0.07mm 이하가 되어 더욱 양호한 결과를 얻을 수 있었다. 원호형 날의 곡률반경이 6.5mm로, 원호형 날의 곡률반경이 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경의 0.5배로 제작된 본 발명예 7이 마모폭 0.048mm가 되어 가장 마모폭이 작았다. 원호형 날의 곡률반경을 작게 하면 날끝의 강성이 없어져 진동에 의하여 마모가 커지는 경향이 있다. 또한, 원호형 날의 곡률반경을 크게 하여도 절삭 부스러기 배출성이 나빠져 결과적으로 마모가 커지는 경향이 되었다.

(실시예 3)

실시예 3에서는, 본 발명예에 있어서 원호형 날의 곡률반경과 공구 반경의 관계를 확인하기 위하여 실시예 1과 마찬가지로 포켓 형상의 절삭가공에 의한 절삭 시험을 행하였다.

실시예 3에서는 본 발명예 11~17을 이용하였다. 공통되는 엔드밀 형상의 제원으로서, 실시예 1에서 이용한 본 발명예 1과 마찬가지로, 공구 직경(D)이 10mm, 심두께가 7.5mm, 외주날의 비틀림각을 20도, 날 수를 6개, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경을 공구 반경의 2.6배인 13mm, 코팅을 TiSiN계, 엔드밀의 모재를 초경합금으로 하여 바닥날과 외주날을 접속시킨 것을 준비하였다.

본 발명예 11로서, 원호형 날의 곡률반경이 5mm로서, 원호형 날의 곡률반경은 공구 반경(R)의 1.0배인 것을 제작하였다.

본 발명예 12로서, 원호형 날의 곡률반경이 5.5mm로서, 원호형 날의 곡률반경은 공구 반경(R)의 1.1배인 것을 제작하였다.

본 발명예 13으로서, 원호형 날의 곡률반경이 6mm로서, 원호형 날의 곡률반경은 공구 반경(R)의 1.2배인 것을 제작하였다.

본 발명예 14로서, 원호형 날의 곡률반경이 6.5mm로서, 원호형 날의 곡률반경은 공구 반경(R)의 1.3배로 한 본 발명예 1과 동일한 사양의 것을 제작하였다.

본 발명예 15로서, 원호형 날의 곡률반경이 7mm로서, 원호형 날의 곡률반경은 공구 반경(R)의 1.4배인 것을 제작하였다.

본 발명예 16으로서, 원호형 날의 곡률반경이 7.5mm로서, 원호형 날의 곡률반경은 공구 반경(R)의 1.5배인 것을 제작하였다.

본 발명예 17로서, 원호형 날의 곡률반경이 8mm로서, 원호형 날의 곡률반경은 공구 반경(R)의 1.6배인 것을 제작하였다.

평가 방법으로서, 실시예 1과 동일한 평가로 포켓 형상의 러핑가공을 등고선 가공으로 행하여 공구의 손상 상태를 비교하였다. 절삭 시험의 평가 기준으로서, 바닥날의 플랭크면의 마모폭이 0.08mm 미만이고 또한, 결손이 없었던 것을 양호한 것으로 하였다. 시험 결과를 표 3에 나타낸다.

[표 3]

결과적으로, 본 발명예 11~17은 바닥날의 플랭크면의 마모폭이 모두 0.08mm 미만이고, 또한, 결손이 없어 양호한 결과가 되었다. 또한, 원호형 날의 곡률반경이 공구 반경의 1.1배 이상 1.5배 이하인 본 발명예 12~16은, 마모폭이 0.06mm 이하가 되어 더욱 양호한 결과를 얻을 수 있었다. 원호형 날의 곡률반경이 6.5mm로, 원호형 날의 곡률반경이 공구 반경의 1.3배인 본 발명예 14가 마모폭 0.051mm로 가장 작았다. 원호형 날의 곡률반경을 작게 하면 마모가 커지는 경향이 있으며 또 원호형 날의 곡률반경을 크게 하여도 절삭 저항이 커져 마모가 커지는 경향이 되었다.

(실시예 4)

실시예 4에서는, 본 발명예에 있어서 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경과 공구 반경의 관계를 확인하기 위하여 실시예 1과 마찬가지로 포켓 형상의 절삭가공에 의한 절삭 시험을 행하였다.

실시예 4에는 본 발명예 18~24를 이용하였다. 공통되는 엔드밀 형상의 제원으로서, 실시예 1에서 이용한 본 발명예 1과 마찬가지로, 공구 직경(D)이 10mm, 심두께가 7.5mm, 외주날의 비틀림각을 20도, 날 수를 6개, 원호형 날의 곡률반경을 공구 반경의 1.3배인 6.5mm, 코팅을 TiSiN계, 엔드밀의 모재를 초경합금으로 하여 바닥날과 외주날을 접속시킨 것을 준비하였다.

본 발명예 18로서, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경을 7.5mm로 하여, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경을 공구 반경(R)의 1.5배로 한 것을 제작하였다.

본 발명예 19로서, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경을 10mm로 하여, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경을 공구 반경(R)의 2.0배로 한 것을 제작하였다.

본 발명예 20으로서, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경을 12.5mm로 하여, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경을 공구 반경(R)의 2.5배로 한 것을 제작하였다.

본 발명예 21로서, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경을 15mm로 하여, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경을 공구 반경(R)의 3.0배로 한 것을 제작하였다.

본 발명예 22로서, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경을 17.5mm로 하여, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경을 공구 반경(R)의 3.5배로 한 것을 제작하였다.

본 발명예 23으로서, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경을 20mm로 하여, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경을 공구 반경(R)의 4.0배로 한 것을 제작하였다.

본 발명예 24로서, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경을 22.5mm로 하여, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경을 공구 반경(R)의 4.5배로 한 것을 제작하였다.

평가 방법으로서, 실시예 1과 동일한 평가로 포켓 형상의 러핑가공을 등고선 가공으로 행하여 공구의 손상 상태를 비교하였다. 절삭 시험의 평가 기준으로서, 바닥날의 플랭크면의 마모폭이 0.08mm 미만이고 또한, 결손이 없었던 것을 양호한 것으로 하였다. 시험 결과를 표 4에 나타낸다.

[표 4]

결과적으로, 본 발명예 18~24는 바닥날의 플랭크면의 마모폭이 모두 0.08mm 미만이고, 또한, 결손이 없어 양호한 결과가 되었다. 또한, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경이 공구 반경의 2.0배 이상 4.0배 이하인 본 발명예 19~23은 마모폭이 0.07mm 이하가 되어, 특히 양호한 결과를 얻을 수 있었다. 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경이 15mm로, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경이 공구 반경(R)의 3.0배인 본 발명예 21이 마모폭 0.050mm가 되어 마모폭이 가장 작았다. 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경을 작게 하면 마모가 커지는 경향이 있으며, 또한, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경을 크게 하여도 절삭 저항이 커져 마모가 커지는 경향이 되었다.

(실시예 5)

실시예 5에서는, 본 발명예에 있어서 바닥날과 외주날을 접속하는 R날의 유효성을 검토하기 위하여 절삭 시험을 행하였다.

실시예 5에는 본 발명예 25~32를 이용하였다. 공통되는 엔드밀 형상의 제원으로서, 실시예 1에서 이용한 본 발명예 1과 마찬가지로, 공구 직경(D)이 10mm, 심두께가 7.5mm, 외주날의 비틀림각을 20도, 날 수를 6개, 원호형 날의 곡률반경을 공구 반경의 1.3배인 6.5mm, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경을 공구 반경의 2.6배인 13mm, 코팅을 TiSiN계로 하여 엔드밀의 모재를 초경합금으로 한 것을 준비하였다.

본 발명예 25로서, 바닥날과 외주날을 접속한 본 발명예 1과 동일한 형상으로 하여 바닥날과 외주날을 접속하는 R날을 설치하지 않는 것을 제작하였다.

본 발명예 26으로서, 바닥날과 외주날을 접속하는 R날을 설치하고, R날의 곡률반경은 0.05mm로 하여 공구 반경의 0.01배인 것을 제작하였다.

본 발명예 27로서, 바닥날과 외주날을 접속하는 R날을 설치하고, R날의 곡률반경은 0.1mm로 하여 공구 반경의 0.02배인 것을 제작하였다.

본 발명예 28로서, 바닥날과 외주날을 접속하는 R날을 설치하고, R날의 곡률반경은 0.25mm로 하여 공구 반경의 0.05배인 것을 제작하였다.

본 발명예 29로서, 바닥날과 외주날을 접속하는 R날을 설치하고, R날의 곡률반경은 0.5mm로 하여 공구 반경의 0.10배인 것을 제작하였다.

본 발명예 30으로서, 바닥날과 외주날을 접속하는 R날을 설치하고, R날의 곡률반경은 0.75mm로 하여 공구 반경의 0.15배인 것을 제작하였다.

본 발명예 31로서, 바닥날과 외주날을 접속하는 R날을 설치하고, R날의 곡률반경은 1.0mm로 하여 공구 반경의 0.20배인 것을 제작하였다.

본 발명예 32로서, 바닥날과 외주날을 접속하는 R날을 설치하고, R날의 곡률반경은 1.25mm로 하여 공구 반경의 0.25배인 것을 제작하였다.

평가 방법으로서, 실시예 1과 동일한 평가방법으로 포켓 형상의 러핑가공을 등고선 가공으로 행하여 바닥날 및 바닥날과 외주날의 연결부(R날을 설치한 것은 R날과 외주날의 연결부)의 손상 상태를 비교하였다. 단, 가공하는 포켓의 사이즈를 깊이 40mm, 길이 200mm, 폭 25mm, 벽면의 구배 각도를 1°로 하였다. 바닥날과 외주날을 접속하는 R날을 평가하기 위하여 벽측의 절삭을 많이 행하여 R날이 피삭재에 접촉하기 쉬운 형상으로 하였다. 이로써, 준비한 피삭재의 치수는 높이 60mm, 길이 220mm, 폭 45mm로 변경하였다. 이번 시험은 실시예 1과 가공 체적이 동일하므로, 실시예 1과 마찬가지로, 시험의 평가 기준으로서, 바닥날의 플랭크면의 마모폭이 0.08mm 미만이고 또한, 바닥날의 결손이 없었던 것을 양호한 것으로 하였다. 시험 결과를 표 5에 나타낸다.

[표 5]

결과적으로, 본 발명예 25~32는 바닥날의 플랭크면의 마모폭이 모두 0.08mm 미만이고, 또한, 바닥날의 결손이 없었기 때문에 양호한 결과를 나타냈다. 또한, R날의 곡률반경을 공구 반경(R)의 0.02배 이상 0.2배 이하로 한 본 발명예 27~31은, 바닥날의 플랭크면의 마모폭이 모두 0.07mm 이하이고, 바닥날의 결손이 없었던 점에 더하여 R날의 플랭크면의 마모폭이 모두 0.08mm 미만이며, 바닥날과 외주날의 연결부의 결손이 없었기 때문에, 특히 양호한 결과를 나타냈다.

(실시예 6)

실시예 6에서는, 본 발명예에 있어서 바닥날과 외주날을 접속하는 모따기 커터의 유효성을 검토하기 위하여 절삭 시험을 행하였다.

실시예 6에는 본 발명예 33~40을 이용하였다. 공통되는 엔드밀 형상의 제원으로서, 실시예 1에서 이용한 본 발명예 1과 마찬가지로, 공구 직경(D)이 10mm, 심두께가 7.5mm, 외주날의 비틀림각을 20도, 날 수를 6개, 원호형 날의 곡률반경을 공구 반경의 1.3배인 6.5mm, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경을 공구 반경의 2.6배인 13mm, 코팅을 TiSiN계로 하여 엔드밀의 모재를 초경합금으로 한 것을 준비하였다.

본 발명예 33으로서, 바닥날과 외주날을 접속한 본 발명예 1과 동일한 형상으로 하여 바닥날과 외주날을 접속하는 모따기 커터를 설치하지 않는 것을 제작하였다.

본 발명예 34로서, 바닥날과 외주날을 접속하는 모따기 커터를 설치하고, 모따기 커터의 폭은 0.05mm로 하여 공구 반경의 0.01배인 것을 제작하였다.

본 발명예 35로서, 바닥날과 외주날을 접속하는 모따기 커터를 설치하고, 모따기 커터의 폭은 0.1mm로 하여 공구 반경의 0.02배인 것을 제작하였다.

본 발명예 36으로서, 바닥날과 외주날을 접속하는 모따기 커터를 설치하고, 모따기 커터의 폭은 0.25mm로 하여 공구 반경의 0.05배인 것을 제작하였다.

본 발명예 37로서, 바닥날과 외주날을 접속하는 모따기 커터를 설치하고, 모따기 커터의 폭은 0.5mm로 하여 공구 반경의 0.10배인 것을 제작하였다.

본 발명예 38로서, 바닥날과 외주날을 접속하는 모따기 커터를 설치하고, 모따기 커터의 폭은 0.75mm로 하여 공구 반경의 0.15배인 것을 제작하였다.

본 발명예 39로서, 바닥날과 외주날을 접속하는 모따기 커터를 설치하고, 모따기 커터의 폭은 1.0mm로 하여 공구 반경의 0.20배인 것을 제작하였다.

본 발명예 40으로서, 바닥날과 외주날을 접속하는 모따기 커터를 설치하고, 모따기 커터의 폭은 1.25mm로 하여 공구 반경의 0.25배인 것을 제작하였다.

평가 방법으로서 실시예 5와 동일한 평가방법으로 포켓 형상의 러핑가공을 등고선 가공으로 행하여 바닥날 및 바닥날과 외주날의 연결부(모따기 커터를 설치한 것은 모따기 커터와 외주날의 연결부)의 손상 상태를 비교하였다. 시험의 평가 기준으로서, 바닥날의 플랭크면의 마모폭이 0.08mm 미만이고 또한, 바닥날의 결손이 없었던 것을 양호한 것으로 하였다. 시험 결과를 표 6에 나타낸다.

[표 6]

결과적으로, 본 발명예 33~40은 바닥날의 플랭크면의 마모폭이 모두 0.08mm 미만이고, 또한, 바닥날의 결손이 없었기 때문에, 양호한 결과를 나타냈다. 또한, 모따기 커터의 폭을 공구 반경(R)의 0,02배 이상 0.2배 이하로 한 본 발명예 35~39는, 바닥날의 플랭크면의 마모폭이 모두 0.07mm 이하이고, 바닥날의 결손이 없었던 점에 더하여 모따기 커터의 플랭크면의 마모폭이 모두 0.08mm 미만이며, 바닥날과 외주날의 연결부의 결손이 없었기 때문에, 특히 양호한 결과를 나타냈다.

(실시예 7)

본 발명의 엔드밀의 우위성을 확인하기 위하여 포켓 형상의 절삭가공에 의한 절삭 시험을 행하였다. 절삭 시험에는 본 발명예, 비교예 및 종래예를 이용하였다. 각각의 공구의 사양을 이하에 나타낸다.

실시예 7에는 본 발명예 42~49, 본 발명예 52~56, 본 발명예 59~63, 비교예 41, 50, 51, 57, 58, 64, 종래예 65, 66을 이용하였다. 공통되는 엔드밀 형상의 제원으로서, 공구 직경(D)이 10mm, 심두께가 7.5mm, 외주날의 비틀림각을 20도, 날 수를 6개, 코팅을 TiSiN계로 하여 엔드밀의 모재를 초경합금으로 한 것을 준비하였다. 또한, 본 발명예 42~49, 본 발명예 52~56, 본 발명예 59~63은 주바닥날의 원호형 날을 구성하는 원호의 중심을, 공구축(Ｏ)에 대하여 수직이 되는 방향에서 측정하였을 때의 거리인 원호의 중심 거리를 공구축으로부터 공구 직경의 0.15배인 1.5mm로 하며, 주바닥날은 주외주날에 접속되고 부바닥날은 부외주날에 접속된 형상으로 하였다.

본 발명예 42~49, 비교예 41 및 비교예 50에 있어서는, 각각 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R1)을 변화시킨 엔드밀을 제작하였다.

비교예 41로서, 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R1)을 공구 반경의 1.0배인 5mm, 외주날의 축소치수량을 공구 직경의 0.006배인 0.06mm, 바닥날의 축소치수량 중 최대치가 되는 축소치수량의 최대치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm, 바닥날의 축소치수량 중 최소치가 되는 축소치수량의 최소치를 공구 직경의 0.005배인 0.05mm로 한 것을 제작하였다.

본 발명예 42로서, 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R1)을 공구 반경의 1.5배인 7.5mm, 외주날의 축소치수량을 공구 직경의 0.006배인 0.06mm, 바닥날의 축소치수량 중 최대치가 되는 축소치수량의 최대치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm, 바닥날의 축소치수량 중 최소치가 되는 축소치수량의 최소치를 공구 직경의 0.005배인 0.05mm로 한 것을 제작하였다.

본 발명예 43으로서, 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R1)을 공구 반경의 2.0배인 10mm, 외주날의 축소치수량을 공구 직경의 0.006배인 0.06mm, 바닥날의 축소치수량 중 최대치가 되는 축소치수량의 최대치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm, 바닥날의 축소치수량 중 최소치가 되는 축소치수량의 최소치를 공구 직경의 0.005배인 0.05mm로 한 것을 제작하였다.

본 발명예 44로서, 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R1)을 공구 반경의 2.5배인 12.5mm, 외주날의 축소치수량을 공구 직경의 0.006배인 0.06mm, 바닥날의 축소치수량 중 최대치가 되는 축소치수량의 최대치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm, 바닥날의 축소치수량 중 최소치가 되는 축소치수량의 최소치를 공구 직경의 0.005배인 0.05mm로 한 것을 제작하였다.

본 발명예 45로서, 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R1)을 공구 반경의 3.0배인 15mm, 외주날의 축소치수량을 공구 직경의 0.006배인 0.06mm, 바닥날의 축소치수량 중 최대치가 되는 축소치수량의 최대치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm, 바닥날의 축소치수량 중 최소치가 되는 축소치수량의 최소치를 공구 직경의 0.005배인 0.05mm로 한 것을 제작하였다.

본 발명예 46으로서, 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R1)을 공구 반경의 3.5배인 17.5mm, 외주날의 축소치수량을 공구 직경의 0.006배인 0.06mm, 바닥날의 축소치수량 중 최대치가 되는 축소치수량의 최대치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm, 바닥날의 축소치수량 중 최소치가 되는 축소치수량의 최소치를 공구 직경의 0.005배인 0.05mm로 한 것을 제작하였다.

본 발명예 47로서, 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R1)을 공구 반경의 4.0배인 20mm, 외주날의 축소치수량을 공구 직경의 0.006배인 0.06mm, 바닥날의 축소치수량 중 최대치가 되는 축소치수량의 최대치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm, 바닥날의 축소치수량 중 최소치가 되는 축소치수량의 최소치를 공구 직경의 0.005배인 0.05mm로 한 것을 제작하였다.

본 발명예 48로서, 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R1)을 공구 반경의 4.5배인 22.5mm, 외주날의 축소치수량을 공구 직경의 0.006배인 0.06mm, 바닥날의 축소치수량 중 최대치가 되는 축소치수량의 최대치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm, 바닥날의 축소치수량 중 최소치가 되는 축소치수량의 최소치를 공구 직경의 0.005배인 0.05mm로 한 것을 제작하였다.

본 발명예 49로서, 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R1)을 공구 반경의 5.0배인 25mm, 외주날의 축소치수량을 공구 직경의 0.006배인 0.06mm, 바닥날의 축소치수량 중 최대치가 되는 축소치수량의 최대치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm, 바닥날의 축소치수량 중 최소치가 되는 축소치수량의 최소치를 공구 직경의 0.005배인 0.05mm로 한 것을 제작하였다.

비교예 50으로서, 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R1)을 공구 반경의 5.5배인 27.5mm, 외주날의 축소치수량을 공구 직경의 0.006배인 0.06mm, 바닥날의 축소치수량 중 최대치가 되는 축소치수량의 최대치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm, 바닥날의 축소치수량 중 최소치가 되는 축소치수량의 최소치를 공구 직경의 0.005배인 0.05mm로 한 것을 제작하였다.

본 발명예 52~56, 비교예 51 및 비교예 57에 있어서는, 각각 바닥날의 축소치수량 중 최대치가 되는 축소치수량의 최대치 혹은 바닥날의 축소치수량 중 최소치가 되는 축소치수량의 최소치를 변화시킨 엔드밀을 제작하였다.

비교예 51로서, 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R1)을 공구 반경의 3.0배인 15mm, 외주날의 축소치수량을 공구 직경의 0.006배인 0.06mm, 바닥날의 축소치수량 중 최대치가 되는 축소치수량의 최대치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm, 바닥날의 축소치수량 중 최소치가 되는 축소치수량의 최소치를 공구 직경의 0.002배인 0.02mm로 한 것을 제작하였다.

본 발명예 52로서, 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R1)을 공구 반경의 3.0배인 15mm, 외주날의 축소치수량을 공구 직경의 0.006배인 0.06mm, 바닥날의 축소치수량 중 최대치가 되는 축소치수량의 최대치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm, 바닥날의 축소치수량 중 최소치가 되는 축소치수량의 최소치를 공구 직경의 0.0025배인 0.025mm로 한 것을 제작하였다.

본 발명예 53으로서, 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R1)을 공구 반경의 3.0배인 15mm, 외주날의 축소치수량을 공구 직경의 0.006배인 0.06mm, 바닥날의 축소치수량 중 최대치가 되는 축소치수량의 최대치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm, 바닥날의 축소치수량 중 최소치가 되는 축소치수량의 최소치를 공구 직경의 0.005배인 0.05mm로 한 것을 제작하였다.

본 발명예 54로서, 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R1)을 공구 반경의 3.0배인 15mm, 외주날의 축소치수량을 공구 직경의 0.006배인 0.06mm, 바닥날의 축소치수량 중 최대치가 되는 축소치수량의 최대치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm, 바닥날의 축소치수량 중 최소치가 되는 축소치수량의 최소치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm로 한 것을 제작하였다.

본 발명예 55로서, 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R1)을 공구 반경의 3.0배인 15mm, 외주날의 축소치수량을 공구 직경의 0.006배인 0.06mm, 바닥날의 축소치수량 중 최대치가 되는 축소치수량의 최대치를 공구 직경의 0.0075배인 0.075mm, 바닥날의 축소치수량 중 최소치가 되는 축소치수량의 최소치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm로 한 것을 제작하였다.

본 발명예 56으로서, 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R1)을 공구 반경의 3.0배인 15mm, 외주날의 축소치수량을 공구 직경의 0.006배인 0.06mm, 바닥날의 축소치수량 중 최대치가 되는 축소치수량의 최대치를 공구 직경의 0.01배인 0.1mm, 바닥날의 축소치수량 중 최소치가 되는 축소치수량의 최소치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm로 한 것을 제작하였다.

비교예 57로서, 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R1)을 공구 반경의 3.0배인 15mm, 외주날의 축소치수량을 공구 직경의 0.006배인 0.06mm, 바닥날의 축소치수량 중 최대치가 되는 축소치수량의 최대치를 공구 직경의 0.0125배인 0.125mm, 바닥날의 축소치수량 중 최소치가 되는 축소치수량의 최소치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm로 한 것을 제작하였다.

본 발명예 59~63, 비교예 58 및 비교예 64에 있어서는, 각각 외주날의 축소치수량을 변화시킨 엔드밀을 제작하였다.

비교예 58로서, 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R1)을 공구 반경의 3.0배인 15mm, 외주날의 축소치수량을 공구 직경의 0.002배인 0.02mm, 바닥날의 축소치수량 중 최대치가 되는 축소치수량의 최대치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm, 바닥날의 축소치수량 중 최소치가 되는 축소치수량의 최소치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm로 한 것을 제작하였다.

본 발명예 59로서, 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R1)을 공구 반경의 3.0배인 15mm, 외주날 축소치수량을 공구 직경의 0.0025배인 0.025mm, 바닥날의 축소치수량 중 최대치가 되는 축소치수량의 최대치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm, 바닥날의 축소치수량 중 최소치가 되는 축소치수량의 최소치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm로 한 것을 제작하였다.

본 발명예 60으로서, 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R1)을 공구 반경의 3.0배인 15mm, 외주날의 축소치수량을 공구 직경의 0.005배인 0.05mm, 바닥날의 축소치수량 중 최대치가 되는 축소치수량의 최대치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm, 바닥날의 축소치수량 중 최소치가 되는 축소치수량의 최소치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm로 한 것을 제작하였다.

본 발명예 61로서, 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R1)을 공구 반경의 3.0배인 15mm, 외주날의 축소치수량을 공구 직경의 0.007배인 0.07mm, 바닥날의 축소치수량 중 최대치가 되는 축소치수량의 최대치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm, 바닥날의 축소치수량 중 최소치가 되는 축소치수량의 최소치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm로 한 것을 제작하였다.

본 발명예 62로서, 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R1)을 공구 반경의 3.0배인 15mm, 외주날의 축소치수량을 공구 직경의 0.0075배인 0.075mm, 바닥날의 축소치수량 중 최대치가 되는 축소치수량의 최대치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm, 바닥날의 축소치수량 중 최소치가 되는 축소치수량의 최소치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm로 한 것을 제작하였다.

본 발명예 63으로서, 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R1)을 공구 반경의 3.0배인 15mm, 외주날의 축소치수량을 공구 직경의 0.01배인 0.1m, 바닥날의 축소치수량 중 최대치가 되는 축소치수량의 최대치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm, 바닥날의 축소치수량 중 최소치가 되는 축소치수량의 최소치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm로 한 것을 제작하였다.

비교예 64로서, 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R1)을 공구 반경의 3.0배인 15mm, 외주날의 축소치수량을 공구 직경의 0.0125배인 0.125mm, 바닥날의 축소치수량 중 최대치가 되는 축소치수량의 최대치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm, 바닥날의 축소치수량 중 최소치가 되는 축소치수량의 최소치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm로 한 것을 제작하였다.

종래예 65로서, 6개 날의 볼 엔드밀을 제작하였다. 또한 종래예 66으로서, 6개 날의 코너 R날의 반경이 2mm인 레디어스 엔드밀을 제작하였다.

평가 방법으로서, 포켓 형상의 러핑가공을 등고선 가공으로 행하여 공구의 손상 상태를 비교하였다. 절삭 시험의 조건으로서는, 어떤 시료 번호도 통일된 조건으로 행하였다. 피삭재는 SKD11의 담금질재(62HRC)의 블록재를 준비하고, 피삭재의 치수는 높이 60mm, 길이 120mm, 폭 70mm로 하였다. 엔드밀의 회전수는 2200회전/min(절삭 속도 70m/min), 이송 속도는 3300mm/min(날 1개당 이송량은 0.25mm/날), 축방향 절입 깊이 0.2mm, 직경방향 절입 깊이 5mm로 하고, 에어 블로우를 사용하였다. 가공 형상은 진동하기 쉬운 모서리부의 형상을 포함한 포켓 형상으로 되어 있다. 포켓의 치수는 깊이 40mm, 길이 100mm, 폭 50mm, 벽면의 구배 각도를 1°로 하였다. 종래의 엔드밀에서는, 상기의 조건에서의 절삭 수명은 2포켓의 가공이 곤란해지므로, 제작한 시료의 가공 수명을 평가하기 위하여 동일한 조건으로 2포켓까지 절삭하고, 마모폭을 광학 현미경을 이용하여 측정 평가하여 바닥날의 결손 유무를 육안으로 관찰하였다.

절삭 시험의 평가 기준으로서, 바닥날의 플랭크면의 마모폭이 0.08mm 미만이고 또한, 결손이 없었던 것을 양호한 것으로 하였다. 시험 결과를 표 7에 나타낸다.

[표 7]

결과적으로, 본 발명예 42~49, 본 발명예 52~56, 본 발명예 59~63은 바닥날의 플랭크면의 마모폭이 모두 0.08mm 미만이고, 또한, 결손이 없어 양호한 결과가 되었다.

이에 비하여, 비교예 41은 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R1)이 작고 주바닥날의 강도가 부족했기 때문에 결손이 발생하였다.

비교예 50은 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R1)이 크고 절삭열이 높아지기 때문에, 마모의 진행이 빠르며 바닥날의 플랭크면의 마모폭이 0.115mm였다.

비교예 51은 바닥날의 축소치수량의 최소치가 0.02mm로 작고 모서리부의 가공에 있어서 진동을 억제하는 효과가 작았기 때문에 결손이 발생하였다.

비교예 57은 바닥날의 축소치수량의 최대치가 0.125mm로 크고, 절삭 시에 부바닥날에 비하여 주바닥날의 절삭량이 컸기 때문에 주바닥날에 결손이 발생하였다.

비교예 58은 외주날의 축소치수량이 0.02mm로 작고 모서리부의 가공에 있어서 진동을 억제하는 효과가 작았기 때문에 결손이 발생하였다.

비교예 64는 외주날의 축소치수량이 0.125mm로 크고, 벽면의 가공 시에 부외주날에 비하여 주외주날의 절삭량이 매우 커졌기 때문에, 주외주날에 결손이 발생하였다.

종래예 65는 볼 엔드밀이기 때문에, 중심부 부근에서의 절삭이 많아져, 절삭 속도가 오르지 않아 절삭성이 나빠졌기 때문에, 플랭크면의 마모폭은 0.183mm로 매우 커졌다.

종래예 66은 레디어스 엔드밀이므로, 코너 R날의 반경이 2mm로 매우 작기 때문에, 비교예 1과 마찬가지로 강도가 부족하여 결손이 발생하였다.

(실시예 8)

실시예 8에 있어서, 주바닥날의 원호형 날을 구성하는 원호의 중심을, 공구축(Ｏ)에 대하여 수직이 되는 방향에서 측정하였을 때의 거리인 원호의 중심 거리의 차이 및 모따기 커터, 원호형상의 R날의 유무에 따른 절삭 수명을 비교하였다. 각각의 공구의 사양을 이하에 나타낸다.

실시예 8에는 본 발명예 67~75를 이용하였다. 공통되는 엔드밀 형상의 제원으로서, 공구 직경(D)이 10mm, 심두께가 7.5mm, 외주날의 비틀림각을 20도, 날 수를 6개, 코팅을 TiSiN계로 하여 엔드밀의 모재를 초경합금으로 한 것을 준비하였다. 또한, 본 발명예 67~75에 있어서, 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R1)을 공구 반경의 3.0배인 15mm, 외주날의 축소치수량을 공구 직경의 0.006배인 0.06mm, 바닥날의 축소치수량 중 최대치가 되는 축소치수량의 최대치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm, 바닥날의 축소치수량 중 최소치가 되는 축소치수량의 최소치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm로 하였다.

본 발명예 67~73에 있어서는, 각각 원호의 중심 거리를 변화시킨 엔드밀을 제작하였다.

본 발명예 67은 원호의 중심 거리를 공구축으로부터 공구 직경의 0.03배인 0.3mm로 하며, 주바닥날은 주외주날에 접속되고, 부바닥날은 부외주날에 접속된 형상으로 하였다.

본 발명예 68은 원호의 중심 거리를 공구축으로부터 공구 직경의 0.05배인 0.5mm로 하며, 주바닥날은 주외주날에 접속되고, 부바닥날은 부외주날에 접속된 형상으로 하였다.

본 발명예 69는 원호의 중심 거리를 공구축으로부터 공구 직경의 0.10배인 1.0mm로 하며, 주바닥날은 주외주날에 접속되고, 부바닥날은 부외주날에 접속된 형상으로 하였다.

본 발명예 70은 원호의 중심 거리를 공구축으로부터 공구 직경의 0.15배인 1.5mm로 하며, 주바닥날은 주외주날에 접속되고, 부바닥날은 부외주날에 접속된 형상으로 하였다.

본 발명예 71은 원호의 중심 거리를 공구축으로부터 공구 직경의 0.20배인 2.0mm로 하며, 주바닥날은 주외주날에 접속되고, 부바닥날은 부외주날에 접속된 형상으로 하였다.

본 발명예 72는 원호의 중심 거리를 공구축으로부터 공구 직경의 0.25배인 2.5mm로 하며, 주바닥날은 주외주날에 접속되고, 부바닥날은 부외주날에 접속된 형상으로 하였다.

본 발명예 73은 원호의 중심 거리를 공구축으로부터 공구 직경의 0.3배인 3.0mm로 하며, 주바닥날은 주외주날에 접속되고, 부바닥날은 부외주날에 접속된 형상으로 하였다.

본 발명예 74는 원호의 중심 거리를 공구축으로부터 공구 직경의 0.15배인 1.5mm로 하고, 바닥날과 외주날은 모따기 커터를 통하여 접속된 형상으로 하였다.

본 발명예 75는 원호의 중심 거리를 공구축으로부터 공구 직경의 0.15배인 1.5mm로 하고, 바닥날과 외주날은 원호형상의 R날을 통하여 접속된 형상으로 하였다.

평가 방법으로서 실시예 7과 동일한 절삭 시험을 4포켓까지 행하였다. 절삭 시험의 평가 기준으로서, 2포켓 가공 후에 공구의 손상을 실시예 1에 나타내는 방법과 동일한 방법으로 확인하여, 바닥날의 플랭크면의 마모폭이 0.08mm 미만이고 또한, 바닥날의 결손이 없었던 것을 양호한 것으로 하여 계속해서 4포켓까지 절삭가공을 행하였다. 4포켓 가공 후에 동일한 방법으로 공구의 손상을 확인하였다. 시험 결과를 표 8에 나타낸다.

[표 8]

결과적으로, 본 발명예 67~75는 2포켓 가공 후의 바닥날의 플랭크면의 마모폭이 0.08mm 미만이고, 또한, 결손이 없었기 때문에, 양호하였다. 또한, 본 발명예 74 및 본 발명예 75는, 바닥날과 외주날은 모따기 커터 혹은 원호형상의 R날을 통하여 접속된 형상이기 때문에, 4포켓 가공 후에도 결손이 없어 매우 양호한 결과였다.

(실시예 9)

실시예 9에 있어서, 주바닥날의 원호형 날의 길이와 부바닥날의 원호형 날의 길이를 검토하였다. 각각의 공구의 사양 및 테스트 내용을 이하에 나타낸다.

실시예 3에는 본 발명예 76~85를 이용하였다. 공통되는 엔드밀 형상의 서원으로서 공구 직경(D)이 10mm, 심두께가 7.5mm, 외주날의 비틀림각을 20도, 날 수를 6개, 코팅을 TiSiN계로 하여 엔드밀의 모재를 초경합금으로 한 것을 준비하였다. 또한, 본 발명예 76~85에 있어서, 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경(R1)을 공구 반경의 3.0배인 15mm, 외주날의 축소치수량을 공구 직경의 0.006배인 0.06mm, 바닥날의 축소치수량 중 최대치가 되는 축소치수량의 최대치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm, 바닥날의 축소치수량 중 최소치가 되는 축소치수량의 최소치를 공구 직경의 0.007배인 0.07mm로 하고, 주바닥날의 원호형 날을 구성하는 원호의 중심을 공구축으로부터 1.5mm의 위치로 하였다.

본 발명예 76~85에 있어서는, 주바닥날의 원호형 날의 길이 및 부바닥날의 원호형 날의 길이를 변화시킨 엔드밀을 제작하였다.

본 발명예 76은 주바닥날의 원호형 날의 길이를 공구 반경의 40%인 2.00mm로 하고, 부바닥날의 원호형 날의 길이도 주바닥날의 원호형 날의 길이와 동일하게 2.00mm로 하였다.

본 발명예 77은 주바닥날의 원호형 날의 길이를 공구 반경의 50%인 2.50mm로 하고, 부바닥날의 원호형 날의 길이도 주바닥날의 원호형 날의 길이와 동일하게 2.50mm로 하였다.

본 발명예 78은 주바닥날의 원호형 날의 길이를 공구 반경의 60%인 3.00mm로 하고, 부바닥날의 원호형 날의 길이도 주바닥날의 원호형 날의 길이와 동일하게 3.00mm로 하였다.

본 발명예 79는 주바닥날의 원호형 날의 길이를 공구 반경의 70%인 3.50mm로 하고, 부바닥날의 원호형 날의 길이도 주바닥날의 원호형 날의 길이와 동일하게 3.50mm로 하였다.

본 발명예 80은 주바닥날의 원호형 날의 길이를 공구 반경의 80%인 4.00mm로 하고, 부바닥날의 원호형 날의 길이도 주바닥날의 원호형 날의 길이와 동일하게 4.00mm로 하였다.

본 발명예 81은 주바닥날의 원호형 날의 길이를 공구 반경의 90%인 4.50mm로 하고, 부바닥날의 원호형 날의 길이도 주바닥날의 원호형 날의 길이와 동일하게 4.50mm로 하였다.

본 발명예 82는 주바닥날의 원호형 날의 길이를 공구 반경의 95%인 4.75mm로 하고, 부바닥날의 원호형 날의 길이도 주바닥날의 원호형 날의 길이와 동일하게 4.75mm로 하였다.

본 발명예 83은 주바닥날의 원호형 날의 길이를 공구 반경의 80%인 4.00mm로 하고, 부바닥날의 원호형 날의 길이는 주바닥날의 원호형 날의 길이의 85%인 3.40mm로 하였다.

본 발명예 84는 주바닥날의 원호형 날의 길이를 공구 반경의 80%인 4.00mm로 하고, 부바닥날의 원호형 날의 길이는 주바닥날의 원호형 날의 길이의 90%인 3.60mm로 하였다.

본 발명예 85는 주바닥날의 원호형 날의 길이를 공구 반경의 80%인 4.00mm로 하고, 부바닥날의 원호형 날의 길이는 주바닥날의 원호형 날의 길이의 95%인 3.80mm로 하였다.

평가 방법으로서 실시예 7과 동일한 절삭 시험을 4포켓까지 행하였다. 절삭 시험의 평가 기준으로서, 2포켓 가공 후에 공구의 손상을 실시예 1에 나타내는 방법과 동일한 방법으로 확인하여, 바닥날의 플랭크면의 마모폭이 0.08mm 미만이고 또한, 바닥날의 결손이 없었던 것을 양호한 것으로 하여 계속해서 4포켓까지 절삭가공을 행하였다. 4포켓 가공 후에 동일한 방법으로 공구의 손상을 확인하였다. 시험 결과를 표 9에 나타낸다.

[표 9]

결과적으로, 본 발명예 76~85는 2포켓 가공 후의 바닥날의 플랭크면 마모폭이 0.08mm 미만이고, 또한, 결손이 없었기 때문에, 양호한 결과였다. 특히 주바닥날의 원호형 날의 길이가 공구 반경의 50% 이상 90% 이하인 본 발명예 77~81 및 부바닥날의 원호형 날의 길이가 주바닥날의 원호형 날의 길이의 90% 이상 100% 이하인 본 발명예 84~85는 마모폭이 0.06mm 미만이 되어, 더욱 양호한 결과였다. 또한, 주바닥날의 원호형 날의 길이가 공구 반경의 70% 이상 80% 이하인 본 발명예 79, 80 및 주바닥날의 원호형 날의 길이가 공구 반경의 80%이며, 부바닥날의 원호형 날의 길이가 주바닥날의 원호형 날의 길이의 95%인 본 발명예 85는 4포켓 가공 후에 있어서도 결손이 없어, 특히 양호한 결과를 나타냈다.

본 발명의 엔드밀은 특징이 있는 바닥날의 형상, 외주날과 바닥날이 연결되는 부분의 절삭날의 형상의 조합에 의하여 보다 고능률로 장수명인 고경도재를 절삭할 수 있었다. 또 부바닥날이 주바닥날에 비하여 축소된 형상으로 인하여 절삭 중의 진동을 효과적으로 억제할 수 있어, 돌발적인 결손을 회피하여 종래 형상보다 수명을 적어도 2배 이상으로 하는 것이 가능해진다. 본 발명의 엔드밀은 결손 등을 우려할 필요가 없으며, 고경도재의 거친 절삭가공에 있어서도, 장수명으로 절삭할 수 있기 때문에, 가공 시간의 대폭 단축과 공구비의 삭감에 기여한다.

본 발명의 엔드밀은 주된 절삭 대상 재료가 합금 공구강, 고속강 등이며, 특히 고경도 재료 금형직가공의 절삭에 적합하다.

1 외주날
2 바닥날
3 주외주날
4 부외주날
5 주바닥날
6 부바닥날
7 실질적인 절삭 부스러기의 두께
8 R날
9 모따기 커터
11 본 발명의 엔드밀
14 외주날의 축소치수량
15 바닥날의 축소치수량
17 주바닥날의 원호형 날을 구성하는 원호의 중심
18 원호의 중심 거리
19 주바닥날의 원호형 날
20 주바닥날의 중저 구배날
21 부바닥날의 원호형 날
22 부바닥날의 중저 구배날
23 종래의 레디어스 엔드밀
24 종래의 레디어스 엔드밀의 바닥날
25 종래의 레디어스 엔드밀의 외주날
26 부바닥날의 원호형 날을 구성하는 원호의 중심
27 종래의 레디어스 엔드밀에 있어서의 바닥날의 원호형 날을 구성하는 원호의 중심
28 주바닥날의 원호형 날의 길이
29 부바닥날의 원호형 날의 길이
30 원호형 날과 중저 구배날의 연결부
31 원호의 중심과 연결부의 간격
32 원호형 날
33 중저 구배날
34 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리
35 원호형 날의 플랭크면
36 원호형 날의 곡률반경으로 형성되는 원호
37 회전 후방측 가장자리의 곡률반경으로 형성되는 원호
38 원호형 날의 곡률반경으로 형성되는 원호의 중심
39 회전 후방측 가장자리의 곡률반경으로 형성되는 원호의 중심
40 교점
41 종래의 엔드밀
42 원호형 날과 중저 구배날의 경계부
43 원호형 날의 플랭크면과 중저 구배날의 플랭크면의 경계선
44 중저 구배날의 플랭크면
O 공구축
O' 날 1개당 이송량만큼 이동하였을 때의 엔드밀의 공구축
D 공구 직경
R 공구 반경
f1 직선 및 직선에 가까운 부분의 가공 시에 있어서의 날 1개당 이송량
f2 우부의 가공 시에 있어서의 날 1개당 이송량
ap 축방향 절입 깊이
a 공구 이동 방향
b 공구 회전 방향
W 피삭재
R1 주바닥날의 원호형 날의 곡률반경
R2 부바닥날의 원호형 날의 곡률반경
R3 바닥날의 원호형 날의 곡률반경
Ra 원호형 날의 곡률반경
Rb 회전 후방측 가장자리의 곡률반경
X 원호형 날의 플랭크면의 폭

Claims

공구축에 대하여 수직인 방향에서 보았을 때, 곡선형상인 원호형 날과, 원호형 날에 연속하는 직선형상 혹은 곡선형상인 중저 구배날로 구성된 바닥날과, 복수의 외주날을 가지는 엔드밀로서,
공구축에 대하여 평행이 되는 방향에서 보았을 때, 원호형 날 및 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리는 곡률반경을 가지는 곡선형상이며, 원호형 날의 곡률반경을 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경보다 작게 설정하고,
복수의 외주날은, 상대적으로 외주측이 되는 위치에 배치된 주외주날과, 상대적으로 내주측이 되는 위치에 배치된 부외주날로 이루어지며,
부외주날은, 주외주날로부터 공구축에 대하여 수직이 되는 방향으로, 공구 직경에 대하여 0.0025배 이상 0.01배 이하의 범위로 축소된 위치에 있는 것을 특징으로 하는 엔드밀.
제1항에 있어서,
공구축에 대하여 평행이 되는 방향에서 보았을 때에 있어서, 원호형 날의 곡률반경은 공구 반경보다 크게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 엔드밀.
제1항에 있어서,
공구축에 대하여 평행인 방향에서 보았을 때에 있어서, 원호형 날의 곡률반경을 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경의 0.3배 이상 0.7배 이하의 범위로 설정한 것을 특징으로 하는 엔드밀.
제1항에 있어서,
공구축에 대하여 평행이 되는 방향에서 보았을 때에 있어서, 원호형 날의 곡률반경을 공구 반경의 1.1배 이상 1.5배 이하의 범위로 설정한 것을 특징으로 하는 엔드밀.
제1항에 있어서,
공구축에 대하여 평행이 되는 방향에서 보았을 때에 있어서, 원호형 날의 플랭크면에 있어서의 회전 후방측 가장자리의 곡률반경을 공구 반경의 2배 이상 4배 이하의 범위로 설정한 것을 특징으로 하는 엔드밀.
제1항에 있어서,
공구축으로부터 연장되는 길이가 상대적으로 긴 주바닥날과, 공구축으로부터 연장되는 길이가 상대적으로 짧은 부바닥날로 이루어지는 복수의 바닥날을 가지는 엔드밀로서,
주바닥날은 공구 반경에 대하여 1.5배 이상 5배 이하의 길이의 곡률반경을 가지는 원호형 날과, 상기 원호형 날의 단부로부터 공구축을 향하여 연장되는 중저 구배날로 구성되고,
부바닥날은 주바닥날로부터 공구축에 대하여 수직이 되는 방향으로, 공구 직경에 대하여 0.0025배 이상 0.01배 이하의 범위로 축소된 위치에 있는 것을 특징으로 하는 엔드밀.
제6항에 있어서,
주바닥날에 있어서의 원호형 날을 구성하는 원호의 중심을 공구축에 대하여 수직이 되는 방향에서 보았을 때의 위치는, 공구축으로부터 공구축에 대하여 수직이 되는 방향에서 측정하였을 때에 공구 직경의 0.05배 이상 0.25배 이하의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 엔드밀.
제6항에 있어서,
바닥날에 있어서의 원호형 날의 길이와 공구 반경의 비율은 공구축에 대하여 수직이 되는 방향에서 측정하였을 때, 적어도 주바닥날의 원호형 날의 길이가 공구 반경의 50% 이상 90% 이하가 되는 것을 특징으로 하는 엔드밀.
제6항에 있어서,
주바닥날에 있어서의 원호형 날을 구성하는 원호의 곡률반경은 부바닥날에 있어서의 원호형 날을 구성하는 원호의 곡률반경과 동일한 것을 특징으로 하는 엔드밀.
제1항에 있어서,
각각의 바닥날 및 외주날은 곡률반경을 가지는 대략 원호형상의 R날을 통하여 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 엔드밀.
제10항에 있어서,
상기 R날의 곡률반경은 공구 반경의 0.02배 이상 0.2배 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 엔드밀.
제1항에 있어서,
각각의 바닥날 및 외주날은 모따기 커터를 통하여 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 엔드밀.
제12항에 있어서,
상기 모따기 커터의 폭은 공구 반경의 0.02배 이상 0.2배 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 엔드밀.