KR20130021396A

KR20130021396A - 총형 커터의 제조 방법 및 총형 커터의 연삭 공구

Info

Publication number: KR20130021396A
Application number: KR1020127031315A
Authority: KR
Inventors: 노부오 시미즈; 아키테루 아사이; 다이스케 도바리
Original assignee: 유우겐가이샤 뉴우 겐마 기코오; 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Priority date: 2010-06-17
Filing date: 2011-02-18
Publication date: 2013-03-05
Also published as: US8696408B2; JP2012000720A; EP2583788A1; US20110312253A1; JP5615053B2; EP2583788A4; KR101479829B1; WO2011158526A1; CN102933350B; CN102933350A

Abstract

총형 커터(1)는, 비틀림 날(6)과 비틀림 홈(8)이 교대로 형성된 절삭날부(2)를 선단측에 갖고, 회전축(O)을 중심으로 하여 절삭날부(2)가 회전함으로써 절삭을 행하도록 되어 있다. 이 총형 커터(1)의 제조는, 회전축(O)을 따라, 직경이 다른 산부(6A)와 골부(6B)를 절삭날 부재(12)에 형성하는 공정과, 절삭날 부재(12)에 비틀림 홈(8)을 형성하는 공정과, 연삭 공구(18)를 축심 주위로 회전시키면서, 비틀림 홈(8)의 깊이 방향을 따라 비틀림 홈(8)의 측벽에 선 접촉시켜, 비틀림 홈(8)의 측벽에 경사면(4)을 형성하는 공정에 의해 행한다.

Description

총형 커터의 제조 방법 및 총형 커터의 연삭 공구{FORMED CUTTER MANUFACTURING METHOD AND FORMED CUTTER GRINDING TOOL}

본 발명은, 총형 커터의 제조 방법 및 총형 커터의 연삭 공구에 관한 것으로, 특히, 가공 대상물에 복잡한 형상을 만들기 넣기 위해 사용되는 총형 커터의 제조 방법 및 그 경사면을 형성하기 위해 사용되는 연삭 공구에 관한 것이다.

종래부터, 가공 대상물(피절삭재)에 복잡한 형상을 만들어 넣기 위한 총형 커터[폼드 커터(formed cutter)]가 사용되고 있다. 예를 들어, 증기 터빈, 가스 터빈, 압축기 등에 사용하는 동정익(動靜翼)에는, 날개 근원부가 이른바 크리스마스 트리 형상을 비롯한 복잡한 형상을 갖는 것이 있고, 이러한 복잡한 형상은 총형 커터에 의한 절삭 가공에 의해 만들어 넣어지는 것이 일반적이다.

예를 들어, 특허문헌 1에는, 선단측을 향해 직경 축소되는 절삭날부를 회전축 주위로 회전시켜, 크리스마스 트리 형상 등의 복잡한 형상의 홈을 피절삭재에 형성하는 총형 커터가 기재되어 있다. 이 총형 커터의 절삭날부는, 공구 직경이 다른 오목부(골부)와 볼록부(산부)가 회전축 방향을 따라 교대로 배치되어 있다. 또한, 절삭 칩을 확실하게 배출하기 위해, 공구 선단측을 향해 점차 확대된 절삭 칩 배출 홈이 인접하는 날의 사이에 형성되어 있다.

여기서, 총형 커터의 절삭날부의 경사면은, 원반 지석(砥石)에 의한 연삭에 의해 형성되는 것이 일반적이다.

도 7은 원반 지석을 사용하여 총형 커터의 경사면을 연삭하는 모습을 도시하는 사시도이다. 도 7에 도시하는 바와 같이, 총형 커터(1)의 선단측에 형성된 절삭날부(2)의 경사면(4)은, 화살표 방향으로 회전하는 원반 지석(100)에 의해 연삭됨으로써 형성된다.

경사면(4)이 형성된 총형 커터(1)는, 회전축(O)을 중심으로 하여 회전하면서 이송 운동을 행하여, 복수의 날(6)로 가공 대상물(피절삭재)의 표면을 가공하는 데 사용된다. 여기서, 총형 커터(1)의 날(6)로서, 도 7에 도시하는 바와 같은 비틀림 날이 통상 사용되는데, 이것은 절삭시에 발생하는 응력을 분산시키기 위함이다. 또한, 인접하는 날(6)의 사이에는 홈(8)이 형성되어 있고, 이 홈(8) 자체도 원반 지석(100)에 의한 연삭에 의해 형성되는 것이 일반적이다.

또한, 특허문헌 2에는, 총형 커터는 아니지만, 일반적인 절삭 공구를 연삭하는 대략 원반 형상의 지석으로서, 양면의 주연에는 연마 코트된 지붕면이 각각 형성되고, 이 지붕면끼리가 주연 리지부에 수렴되어 합쳐진 쌍원뿔 형상의 지석이 기재되어 있다.

일본 특허 출원 공개 제2007-245277호 공보 일본 특허 출원 공개 제2007-245337호 공보

그러나 도 7에 도시하는 바와 같이, 회전축에 대해 비틀린 홈(8)의 경사면(4)을 원반 지석(100)으로 형성하는 경우, 원반 지석(100)을 홈(8)에 맞추어 회전축(O)에 대해 기울인 상태에서, 원반 지석(100)을 홈(8)의 경사면(4)에 면 접촉시키면서 연삭을 행하게 된다. 이로 인해, 홈(8)의 경사면(4)을 높은 자유도로 가공할 수 없어, 결과적으로 얻어지는 경사면(4)은, 홈(8)의 깊이 방향으로 만곡된 형상[날 끝(7)측으로부터 홈(8)의 저면까지 연속적으로 만곡된 형상]으로 되어 버린다. 따라서, 절삭날부(2)의 직경이 큰 개소에 비해, 절삭날부(2)의 직경이 작은 개소에 있어서의 날(6)의 경사각이 작아지는 경향이 있고, 구체적으로는, 날(6)의 산부(6A)에 있어서의 경사각이 플러스였다고 해도, 날(6)의 골부(6B)에 있어서의 경사각이 마이너스로 되어 버린다.

도 8은 총형 커터(1)의 단면 형상을 도시하는 도면으로, 도 8의 (a)가 날(6)의 산부(6A)의 단면 형상을 도시하는 도 7의 A-A선을 따른 단면도, 도 8의 (b)가 날(6)의 골부(6B)의 단면 형상을 도시하는 도 7의 B-B선을 따른 단면도이다. 도 8의 (a)에 도시하는 바와 같이 날(6)의 산부(6A)에 있어서의 경사각 α1은 플러스 값이지만, 도 8의 (b)에 도시하는 바와 같이 날(6)의 골부(6B)에 있어서의 경사각 α2는 마이너스 값이다. 여기서,「경사각」이라 함은, 회전축(O)으로부터 날 끝(7)을 향해 연장되는 직선 L에 대해, 날 끝(7)에 있어서의 경사면(4)의 접선 T가 이루는 각을 말한다.

이와 같이 날(6)의 골부(6B)에 있어서 경사각 α2가 마이너스로 되어 버리면(이른바,「네거티브」 상태), 단순히 골부(6B)의 절삭성이 낮다고 할 뿐만 아니라, 산부(6A)보다도 빠르게 마모되어 버리는 골부(6B)의 마모 열화 타이밍에 맞추어 총형 커터(1) 전체를 교환할 필요가 있어, 운전 비용의 점에서도 문제가 된다.

한편, 총형 커터(1)의 날(6)이 회전축(O)에 대해 평행한 직날인 경우, 원반 지석(100)을 경사면(4)에 면 접촉시키면서 연삭함으로써 경사면(4)을 평탄하게 형성할 수 있다. 그러나 절삭날부(2)의 직경이 큰 개소[산부(6A)]와 작은 개소[골부(6B)]에서는, 회전축(O)으로부터 날 끝(7)으로 연장되는 직선 L의 기울기가 다르기 때문에, 경사면(4)이 평탄해도 경사각의 편차가 발생해 버린다. 따라서, 총형 커터(1)의 날(6)의 형상(비틀림 날인지 직날인지)에 관계없이, 경사면(4)의 가공 자유도가 높고, 경사각이 임의로 설정 가능한 방법의 개발이 요망되고 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 원반 지석(100)을 홈(8)에 맞추어 회전축(O)에 대해 기울인 상태에서, 원반 지석(100)을 홈(8)의 경사면(4)에 면 접촉시키면서 연삭을 행하면, 원반 지석(100)의 배면측이 인접하는 날(6)과 간섭해 버릴 우려가 있으므로, 홈(8)을 필요 이상으로 광폭으로 설계할 수밖에 없다. 홈(8)이 광폭으로 되면, 그만큼 절삭날부(2) 자체를 굵게 하게(직경을 크게 하게) 되어, 재료비가 높아져 버린다.

또한, 홈(8)의 비틀림각, 원반 지석(100)의 직경, 원하는 경사각 등을 입력 파라미터로 하여, 날(6)의 산부(6A) 및 골부(6B) 중 어느 쪽에 있어서도 경사각이 원하는 값으로 되도록, 원반 지석(100)의 연삭면을 복잡한 곡면 형상으로 최적화하는 것도 생각된다. 그러나 이 방법이면, 형상이 다른 복수의 품종의 총형 커터(1)에 대해, 최적의 곡면 형상의 연삭면을 갖는 원반 지석(100)을 각각 준비해야 해, 비용이 높아져 버린다. 또한, 이 방법을 이용해도, 원반 지석(100)의 배면측이 인접하는 날(6)과 간섭할 우려가 있으므로, 홈(8)을 필요 이상으로 광폭으로 설계할 수밖에 없다.

본 발명은 상술한 사정에 비추어 이루어진 것이며, 경사면의 가공 자유도가 높고, 경사각을 임의로 설정 가능하고, 경사면의 연마시에 있어서의, 인접하는 날과 연삭 공구의 간섭을 방지할 수 있는 총형 커터의 제조 방법 및 총형 커터의 연삭 공구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 총형 커터의 제조 방법은, 날과 홈이 교대로 형성된 절삭날부를 선단측에 갖고, 회전축을 중심으로 하여 상기 절삭날부가 회전함으로써 절삭을 행하는 총형 커터의 제조 방법이며, 상기 회전축을 따라, 직경이 다른 산부와 골부를 절삭날 부재에 형성하는 공정과, 상기 절삭날 부재에 상기 홈을 형성하는 공정과, 연삭 공구를 축심 주위로 회전시키면서, 상기 홈의 깊이 방향을 따라 상기 홈의 측벽에 선 접촉시켜, 상기 홈의 상기 측벽에 경사면을 형성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 「연삭 공구를 홈의 측벽에 선 접촉시킨다」고 하는 것은, 적어도, 경사면의 연삭 마무리 단계에 있어서, 연삭 공구와 홈의 측벽(경사면)이 선 접촉하고 있으면 충분하며, 반드시 연삭의 초기 단계로부터 마무리 단계에 걸쳐 양자가 항상 선 접촉되어 있을 필요는 없다. 또한, 홈의 깊이 방향을 따라 「선 접촉」시킨다고 하는 것은, 연삭 공구와 홈의 측벽의 접촉 영역에 대해, 홈의 깊이 방향을 따른 접촉 영역의 길이가 그 폭에 비해 충분히 큰 것을 가리킨다.

이 총형 커터의 제조 방법에서는, 연삭 공구를 회전시키면서, 홈의 깊이 방향을 따라 홈의 측벽에 선 접촉시켜 경사면을 형성하므로, 경사면의 가공 자유도가 향상되어, 경사각을 임의로 설정할 수 있다.

또한, 연마시에 연삭 공구를 홈의 측벽에 선 접촉시키므로, 인접하는 날과 연삭 공구의 간섭을 방지할 수 있다. 따라서, 홈을 필요 이상으로 광폭으로 설계할 필요가 없어져, 그만큼 절삭날부 자체를 소직경으로 할 수 있다.

상기 총형 커터의 제조 방법에 있어서, 상기 경사면을 형성하는 공정에서는, 펜슬 형상의 상기 연삭 공구를 축심 주위로 회전시키면서 상기 측벽에 선 접촉시킨 상태에서, 상기 홈을 따라, 상기 연삭 공구를 상기 절삭날 부재에 대해 상대 이동시키는 것이 바람직하다.

이와 같이 펜슬 형상의 연삭 공구를 선 접촉시키면서 홈을 따라 상대 이동시킴으로써, 홈의 전체 길이에 걸쳐, 원하는 경사각을 갖는 경사면을 형성할 수 있다.

또한, 「펜슬 형상」은, 축심에 대해 선 대칭인 형상을 축선 주위로 회전시켰을 때에 당해 형상의 윤곽이 지나는 궤적으로 형성되는 막대 형상체를 가리키고, 예를 들어 원기둥 형상, 원뿔대 형상, 원기둥 형상과 원뿔대 형상을 조합한 형상(원뿔대 기둥 형상)이나, 이들에 준하는 형상이어도 된다.

이 경우, 상기 펜슬 형상의 상기 연삭 공구의 축심을 지나는 단면의 윤곽은, 그 반전 형상을 상기 홈의 상기 측벽에 전사하였을 때에, 상기 홈의 깊이 방향 위치에 상관없이, 상기 측벽상의 점에 있어서의 상기 측벽의 접선과, 상기 회전축으로부터 상기 점으로 연장시킨 직선이 이루는 각도가 일정해지도록 결정해도 된다.

이와 같이 점군을 이용하여 펜슬 형상의 연삭 공구의 윤곽을 결정함으로써, 절삭날부의 직경이 큰 개소(산부)와 작은 개소(골부)의 경사각을 일정하게 근접시킬 수 있다.

혹은, 상기 펜슬 형상의 상기 연삭 공구의 축심을 지나는 단면의 윤곽은, 그 반전 형상을 상기 홈의 상기 측벽에 전사하였을 때에, 상기 홈의 바닥으로부터 상기 날의 날 끝으로 근접함에 따라, 상기 측벽상의 점에 있어서의 상기 측벽의 접선과, 상기 회전축으로부터 상기 점으로 연장시킨 직선이 이루는 각도가 작아지도록 결정해도 된다.

절삭날부의 직경이 큰 개소(산부)와 작은 개소(골부)에서는 주속차가 있으므로, 양자간에는 절삭성의 차이가 발생한다. 따라서, 펜슬 형상의 연삭 공구의 윤곽을, 홈의 바닥으로부터 날 끝으로 근접함에 따라, 상기 측벽상의 점에 있어서의 상기 측벽의 접선과, 상기 회전축으로부터 상기 점으로 연장시킨 직선이 이루는 각도가 작아지도록 결정함으로써, 절삭날부의 직경이 큰 개소의 경사각을 비교적 작게, 절삭날부의 직경이 작은 개소의 경사각을 비교적 크게 하여, 절삭날부의 절삭성을 균일화할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 하여 결정된 윤곽을 갖는 펜슬 형상의 연삭 공구를 사용하는 경우, 상기 경사면을 형성하는 공정에서는, 상기 홈의 바닥의 프로파일에 따라서, 상기 연삭 공구의 상기 절삭날 부재에 대한 상대 이동 방향에 직교하는 방향으로 상기 연삭 공구를 변위시켜도 된다.

원하는 경사면이 얻어지도록 결정된 윤곽의 연삭 공구를 사용하는 경우, 홈 바닥의 형상이 스트레이트(홈 바닥의 직경이 불변)가 아닌, 테이퍼 형상이나 요철 형상일 때, 홈 바닥의 프로파일의 영향에 의해 경사면을 규정하는 점군과 회전축(총형 커터의 중심)의 관계가 무너져, 경사각에 어긋남이 발생해 버린다.

따라서, 홈 바닥의 프로파일에 따라서 연삭 공구를 변위시킴으로써, 홈 바닥의 프로파일에 기인하는 경사각의 어긋남을 보정할 수 있다.

혹은, 상기 펜슬 형상의 상기 연삭 공구는 직경이 일정한 원기둥체이고, 상기 경사면을 형성하는 공정에서는, 상기 날의 날 끝의 프로파일에 따라서, 상기 연삭 공구의 상기 절삭날 부재에 대한 상대 이동 방향에 직교하는 방향으로 상기 연삭 공구를 변위시켜도 된다.

날 끝의 프로파일에 따라서 연삭 공구를 변위시킴으로써, 직경이 일정한 원기둥체의 연삭 공구에 의해, 절삭날부의 직경이 큰 개소(산부)와 작은 개소(골부)의 경사각을 자유롭게 설정할 수 있다. 이와 같이, 단순한 원기둥 형상의 연삭 공구를 사용해도, 연삭 공구의 궤적을 조절함으로써 원하는 경사각을 얻을 수 있다. 즉, 특별한 성형을 실시하고 있지 않은 저렴한 연삭 공구를 사용하여, 형상이 다른 다품종의 총형 커터에 대해, 절삭날부의 직경이 큰 개소(산부)와 작은 개소(골부)의 경사각을 각각 독립적으로 자유롭게 조절하는 것이 가능해진다.

상기 총형 커터의 제조 방법에 있어서, 상기 펜슬 형상의 상기 연삭 공구는, 모재가 켄칭된 고속도강인 것이 바람직하다.

종래의 경사면 형성용 원반 지석에서는, 경량성을 중시하여 알루미늄 합금 등으로 이루어지는 모재가 사용되는 경우가 많았지만, 상술한 펜슬 형상의 연삭 공구의 경우, 연마시에 받는 저항에 의해 연삭 공구 자체가 변형되어, 경사면을 고정밀도로 가공하는 것이 곤란한 경우가 있다. 따라서, 펜슬 형상의 연삭 공구의 모재로서 켄칭된 고속도강을 사용함으로써, 연삭 공구의 강성을 높여, 경사면의 가공을 고정밀도로 행할 수 있다.

상기 총형 커터의 제조 방법에 있어서, 상기 홈을 형성하는 공정에서는, 엔드밀로 상기 절삭날 부재를 절삭하여 상기 홈을 형성하는 것이 바람직하다.

이와 같이 엔드밀을 사용함으로써, 절삭시의 절삭 칩을 배출하는 데 필요 최소한의 폭의 홈을 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 연마시에 연삭 공구를 홈의 측벽에 면 접촉이 아닌 선 접촉시키므로, 엔드밀에 의해 협폭의 홈을 형성해도, 인접하는 날과 연삭 공구의 간섭의 우려가 없다.

또한, 엔드밀에 의해 홈을 형성할 때, 엔드밀을 그 축심 방향으로 이동시키면서 홈을 형성함으로써, 홈의 저면에 요철을 부여할 수 있다. 이로 인해, 예를 들어 날 끝의 프로파일에 따라서 홈의 저면에 요철을 부여하여, 홈의 저면으로부터 날 끝까지의 거리(홈의 깊이)를 일정하게 하여, 절삭날부의 직경이 큰 개소(산부)와 작은 개소(골부)의 강성을 균등하게 높일 수 있다.

상기 총형 커터의 제조 방법에 있어서, 상기 홈은 상기 회전축에 대해 비틀린 비틀림 홈이어도 된다.

절삭날부의 홈이 비틀림 홈인 경우, 종래의 원반 지석을 사용한 연삭에서는, 경사면의 가공 자유도의 저하나 인접하는 날과의 간섭의 문제가 특히 현저해진다. 이 점에서, 상기 총형 커터의 제조 방법은, 절삭날부의 홈이 비틀림 홈이어도, 경사면의 가공 자유도가 높고, 경사각을 임의로 설정하는 것이 가능하고, 경사면의 연마시에 있어서의, 인접하는 비틀림 날과 연삭 공구의 간섭을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 형태에 관한 총형 커터의 연삭 공구는, 날과 홈이 교대로 형성된 절삭날부를 선단측에 갖고, 회전축을 중심으로 하여 상기 절삭날부가 회전함으로써 절삭을 행하는 총형 커터의 경사면을 형성하기 위해 사용되는 연삭 공구이며, 축심을 지나는 단면의 윤곽이, 그 반전 형상을 상기 경사면이 되는 상기 홈의 측벽에 전사하였을 때에, 상기 홈의 깊이 방향 위치에 상관없이, 상기 측벽상의 점에 있어서의 상기 측벽의 접선과, 상기 회전축으로부터 상기 점으로 연장시킨 직선이 이루는 각도가 일정해지도록 결정된 펜슬 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.

이 총형 커터의 연삭 공구를 사용하여 총형 커터의 홈에 경사면을 형성하기 위해서는, 연삭 공구를 회전시키면서, 홈의 깊이 방향을 따라 홈의 측벽에 선 접촉시켜 경사면을 연삭한다.

이와 같이, 상기 연삭 공구를 회전시키면서, 홈의 깊이 방향을 따라 홈의 측벽에 선 접촉시켜 경사면을 형성함으로써, 경사면의 가공 자유도가 향상되어, 경사각을 임의로 설정할 수 있다.

또한, 연마시에 연삭 공구를 홈의 측벽에 면 접촉이 아닌 선 접촉시키므로, 인접하는 날과 연삭 공구의 간섭을 방지할 수 있다. 따라서, 홈을 필요 이상으로 광폭으로 설계할 필요가 없어져, 그만큼 절삭날부 자체를 소직경으로 할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 점군을 이용하여 펜슬 형상의 연삭 공구의 윤곽을 결정하고 있으므로, 홈의 깊이 방향 위치에 상관없이 경사각을 일정하게 근접시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 형태에 관한 총형 커터의 연삭 공구는, 날과 홈이 교대로 형성된 절삭날부를 선단측에 갖고, 회전축을 중심으로 하여 상기 절삭날부가 회전함으로써 절삭을 행하는 총형 커터의 경사면을 형성하기 위해 사용되는 연삭 공구이며, 축심을 지나는 단면의 윤곽이, 그 반전 형상을 상기 경사면이 되는 상기 홈의 측벽에 전사하였을 때에, 상기 홈의 바닥으로부터 상기 날의 날 끝으로 근접함에 따라, 상기 측벽상의 점에 있어서의 상기 측벽의 접선과, 상기 회전축으로부터 상기 점으로 연장시킨 직선이 이루는 각도가 작아지도록 결정된 펜슬 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상술한 바와 같이, 홈의 바닥으로부터 날 끝으로 근접함에 따라, 상기 측벽상의 점에 있어서의 상기 측벽의 접선과, 상기 회전축으로부터 상기 점으로 연장시킨 직선이 이루는 각도가 작아지도록 펜슬 형상의 연삭 공구의 윤곽을 결정하고 있으므로, 주속이 서로 다른, 절삭날부의 직경이 큰 개소와 작은 개소의 절삭성을 균일화할 수 있다.

상기 총형 커터의 연마 공구에 있어서, 연삭 공구의 강성을 높여, 경사면의 가공을 고정밀도로 행하는 관점에서, 모재는 켄칭된 고속도강인 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 연삭 공구를 회전시키면서, 홈의 깊이 방향을 따라 홈의 측벽에 선 접촉시켜 경사면을 형성함으로써, 경사면의 가공 자유도가 향상되어, 경사각을 임의로 설정할 수 있다. 또한, 연마시에 연삭 공구를 홈의 측벽에 면 접촉이 아닌 선 접촉시킴으로써, 인접하는 날과 연삭 공구의 간섭을 방지할 수 있다.

도 1은 본 실시 형태에 관한 총형 커터의 제조 방법의 순서의 일례를 도시하는 도면이다.
도 2는 비틀림 홈의 저면에 요철을 부여한 총형 커터의 구성예를 도시하는 사시도이다.
도 3은 경사면이 형성된 절삭날 부재의 단면 형상을 도시하는 도면으로, (a)는 비틀림 날의 산부의 단면 형상을 도시하고, (b)는 비틀림 날의 골부의 단면 형상을 도시하고 있다.
도 4는 연삭 공구의 윤곽의 반전 형상이 전사된 비틀림 홈의 측벽(경사면)을 도시하는 확대 단면도이다.
도 5는 홈 바닥의 프로파일이 경사각에 미치는 영향에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 원기둥 형상의 연삭 공구를 사용하여, 날 끝의 프로파일에 따라서 연삭 공구를 변위시키면서 연삭을 행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 원반 지석을 사용하여 총형 커터의 경사면을 연삭하는 모습을 도시하는 사시도이다.
도 8은 절삭날부의 단면 형상을 도시하는 도면으로, (a)는 날의 산부의 단면 형상을 도시하는 도 7의 A-A선을 따른 단면도, (b)는 날의 골부의 단면 형상을 도시하는 도 7의 B-B선을 따른 단면도이다.

이하, 첨부 도면에 따라서 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 단, 이 실시 형태에 기재되어 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대적 배치 등은, 특정적인 기재가 없는 한, 본 발명의 범위를 이것에 한정하는 취지가 아니며, 단순한 설명예에 불과하다.

도 1은 본 실시 형태에 관한 총형 커터의 제조 방법의 순서의 일례를 도시하는 도면이다.

도 1의 (a)에 도시하는 바와 같이, 우선, 섕크(10)가 장착된 절삭날 부재(12)를 선반에 장착하고, 선반에 의해 회전시키면서, 원반 형상의 지석(14)으로 연삭한다. 이 연삭에 의해, 회전축(O)을 따라, 직경이 다른 산부(6A)와 골부(6B)를 절삭날 부재(12)에 형성한다. 산부(6A) 및 골부(6B)의 사이즈나 배치는, 최종적으로 얻고자 하는 총형 커터의 형상에 따라서 결정된다.

또한, 이 공정에 있어서의 연삭을 황삭(rough grinding)만으로 하고, 산부(6A) 및 골부(6B)의 정밀한 가공은 후술하는 샤프닝 공정[도 1의 (d) 참조]에서 행하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 지석(14)에 의한 연삭에 의해, 산부(6A) 및 골부(6B)의 거친 형상을 신속하게 형성할 수 있다.

또한, 여기서는, 선반으로 절삭날 부재(12)를 회전시키면서 원반 형상의 지석(14)에 의해 연삭하는 예를 설명하였지만, 산부(6A)와 골부(6B)를 형성 가능하면 가공 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 바이트를 사용한 절삭에 의해 산부(6A)와 골부(6B)를 형성해도 되고, 선반 대신에, 머시닝 센터를 포함하는 임의의 공작 기계를 사용하여 가공을 행해도 된다.

다음에, 도 1의 (b)에 도시하는 바와 같이, 프라이스반을 사용하여, 회전축(O)에 대해 소정의 비틀림각을 부여하여, 절삭날 부재(12)에 비틀림 홈(8)을 엔드밀(16)로 형성한다. 또한, 도 1의 (b)에는, 엔드밀(16)을 사용한 절삭시에 있어서의, 엔드밀(16)과 절삭날 부재(12)의 상대 이동의 방향을 굵은 화살표로 나타내고 있다.

구체적으로는, 프라이스반의 테이블에 절삭날 부재(12)를 고정하고, 엔드밀(16)을 축심 주위로 회전시키면서, 절삭날 부재(12)가 고정된 테이블을 움직이게 하여, 엔드밀(16)을 절삭날 부재(12)에 대해 상대 이동시켜, 비틀림 홈(8)을 형성한다. 비틀림 홈(8)의 형상(폭이나 깊이) 및 개수는, 최종적으로 얻고자 하는 총형 커터의 형상에 따라서 결정된다.

이와 같이 엔드밀(16)에 의한 절삭에 의해 비틀림 홈(8)을 형성함으로써, 절삭시의 절삭 칩을 배출하는 데 필요 최소한의 폭의 비틀림 홈(8)을 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 후술하는 바와 같이, 본 실시 형태에서는 경사면(4)의 연마시에, 연삭 공구를 비틀림 홈의 측벽에 면 접촉이 아닌 선 접촉시키므로, 엔드밀(16)에 의해 협폭의 비틀림 홈(8)을 형성해도, 인접하는 비틀림 날(6)과 연삭 공구의 간섭의 우려가 없다.

또한, 엔드밀(16)에 의한 절삭시에, 엔드밀(16)을 그 축심 방향으로 이동(상하 이동)시켜도 된다. 이에 의해, 비틀림 홈(8)의 저면에 요철을 부여할 수 있다.

도 2는 비틀림 홈(8)의 저면에 요철을 부여한 총형 커터의 구성예를 도시하는 사시도이다. 도 2에 도시하는 예에서는, 비틀림 홈(8)의 저면(9)에는 날 끝(7)의 프로파일에 따른 요철이 형성되어 있고, 저면(9)으로부터 날 끝(7)까지의 거리[비틀림 홈(8)의 깊이]가 거의 일정하게 되어 있다. 이에 의해, 절삭날부(2)의 직경이 큰 개소[산부(6A)]와 작은 개소[골부(6B)]의 강성을 균등하게 높일 수 있다.

또한, 여기서는, 프라이스반을 사용하여 엔드밀(16)로 비틀림 홈(8)을 절삭하는 예를 설명하였지만, 비틀림 홈(8)을 형성 가능하면 가공 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 원반 지석을 사용한 연삭에 의해 비틀림 홈(8)을 형성해도 되고, 프라이스반 대신에, 머시닝 센터를 포함하는 임의의 공작 기계를 사용하여 가공을 행해도 된다.

이 후, 도 1의 (c)에 도시하는 바와 같이, 연삭반을 사용하여 연삭 공구(18)를 축심 주위로 회전시키면서, 비틀림 홈(8)의 깊이 방향을 따라 비틀림 홈(8)의 측벽에 선 접촉시켜, 비틀림 홈(8)의 측벽에 경사면(4)을 형성한다. 또한, 도 1의 (c)에는, 연삭 공구(18)를 사용한 연마시에 있어서의, 연삭 공구(18)와 절삭날 부재(12)의 상대 이동의 방향을 굵은 화살표로 나타내고 있다.

구체적으로는, 연삭반의 테이블에 절삭날 부재(12)를 고정하고, 연삭 공구(18)를 축심 주위로 회전시키면서, 절삭날 부재(12)가 고정된 테이블을 움직이게 하여, 연삭 공구(18)를 절삭날 부재(12)에 대해 상대 이동시켜 경사면(4)을 형성한다. 또한, 연삭 공구(18)의 선단측의 외주에는, 지립을 포함하는 지석면(19)이 형성되어 있어, 경사면(4)을 형성하는 동시에, 경사면(4)을 평활하게 하도록 되어 있다.

또한, 여기서는, 연삭반을 사용하여 비틀림 홈(8)의 측벽에 경사면(4)을 연삭 공구(18)로 형성하는 예를 설명하였지만, 연삭 공구(18)를 비틀림 홈(8)의 측벽에 선 접촉시켜 연마 가능하면 구체적인 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 연삭반 대신에, 머시닝 센터나 그라인딩 센터를 포함하는 임의의 공작 기계를 사용하여 연삭 가공을 행해도 된다.

이와 같이, 연삭 공구(18)를 회전시키면서, 비틀림 홈(8)의 깊이 방향을 따라 비틀림 홈(8)의 측벽에 선 접촉시켜 경사면(4)을 형성함으로써, 경사면(4)의 가공 자유도가 향상되어, 비틀림 날(6)의 산부(6A)와 골부(6B)의 경사각을 임의로 설정하는 것이 가능해진다.

도 3은 연삭 공구(18)에 의한 연삭에 의해 경사면(4)이 형성된 절삭날 부재(12)의 단면 형상을 도시하는 도면으로, 도 3의 (a)는 비틀림 날(6)의 산부(6A)의 단면 형상을 도시하고, 도 3의 (b)는 비틀림 날(6)의 골부(6B)의 단면 형상을 도시하고 있다.

도 3의 (a) 및 (b)에 도시하는 바와 같이, 비틀림 날(6)의 산부(6A)에 있어서의 경사각 α1과, 비틀림 날(6)의 골부(6B)에 있어서의 경사각 α2는, 모두 플러스 값을 갖고, 크기도 거의 동등하다. 또한, 「경사각」이라 함은, 회전축(O)으로부터 날 끝(7)을 향해 연장되는 직선 L에 대해, 날 끝(7)에 있어서의 경사면(4)의 접선 T가 이루는 각이다.

또한 연삭 공구(18)는, 비틀림 홈(8)의 전체 길이에 걸쳐, 비틀림 날(6)의 산부(6A)와 골부(6B)의 경사각을 임의로 설정 가능하게 하는 관점에서, 펜슬 형상, 즉, 축심에 대해 선 대칭인 형상을 축선 주위로 회전시켰을 때에 당해 형상의 윤곽이 지나는 궤적으로 형성되는 막대 형상체인 것이 바람직하다. 펜슬 형상은, 예를 들어 원기둥 형상, 원뿔대 형상, 원기둥 형상과 원뿔대 형상을 조합한 형상(원뿔대 기둥 형상)이나, 이들에 준하는 형상을 들 수 있다. 또한, 도 1의 (c)에는, 원기둥이 선단을 향해 서서히 직경 축소된 펜슬 형상의 연삭 공구(18)를 예시하고 있다.

또한, 펜슬 형상의 연삭 공구(18)의 축심을 지나는 단면의 윤곽은, 그 반전 형상을 비틀림 홈(8)의 측벽에 전사하였을 때에, 비틀림 홈(8)의 깊이 방향 위치에 상관없이, 비틀림 홈(8)의 측벽상의 점에 있어서의 접선과, 회전축(O)으로부터 당해 점으로 연장시킨 직선이 이루는 각도가 일정해지도록 결정되는 것이 바람직하다.

도 4는 펜슬 형상의 연삭 공구(18)의 윤곽을 결정하는 방법의 일례를 설명하기 위한 도면으로, 연삭 공구(18)의 윤곽의 반전 형상이 전사된 비틀림 홈(8)의 측벽[경사면(4)]을 도시하고 있다. 또한 도 4에서는, 설명의 편의상, 펜슬 형상의 연삭 공구(18)의 축심을 지나는 단면의 윤곽을 결정하기 위한 점군 Q_i(i＝0 내지 n)가, 비틀림 홈(8)의 측면[경사면(4)] 상에 존재하는 것과 같이 도시하고 있지만, 실제로는 점군 Q_i는 비틀림 홈(8)의 측면[경사면(4)]에 접하는 연삭 공구(18)의 윤곽상에 존재하고 있다.

도 4에 도시하는 비틀림 홈(8)의 측면[경사면(4)]은, 이상적인 점군 Q_i를 연결하여 형성되는 연삭 공구(18)의 윤곽의 반전 형상이며, 비틀림 홈(8)의 깊이 방향 위치에 상관없이, 비틀림 홈(8)의 측벽상의 점에 있어서의 접선과, 회전축(O)으로부터 당해 점으로 연장시킨 직선이 이루는 각도가 일정해지도록 되어 있다. 즉, 회전축(O)으로부터 연장시킨 직선 T_i와, 각 점에 있어서의 경사면(4)의 접선 L_i가 이루는 각도 α_i가 일정하다(α₀＝α₁＝α₂＝···＝α_n-1＝α를 만족시킨다). 이 조건으로부터, 연삭 공구(18)의 윤곽을 형성하는 이상적인 점군 Q_i를, 이하와 같이 하여 산출한다.

우선, 비틀림 날(6)을 갖는 절삭날 부재(12)의 반경(공구 반경)을 R이라 하고, 각 점 사이의 피치를 P라 하고, 날 끝(7)에 상당하는 점 Q₀의 좌표를 (0, R)이라 하면, 인접하는 점 Q₁의 좌표 (X₁, Y₁)은 다음 식으로 나타내어진다.

그리고, 또한 인접하는 점 Q₂의 좌표 (X₂,Y₂)는 다음 식으로 나타내어진다.

여기서, 각도 θ에 대해서는, tanθ＝ΔX₁/(R-ΔY₁)의 관계로부터 구할 수 있다.

마찬가지로, 후속되는 점 Q₃ 내지 Q_n _-1에 대해서도 좌표를 산출하면, 비틀림 홈(8)의 깊이 방향 위치에 상관없이 각도 α_i가 일정해지는 점군 Q_i가 얻어진다.

이와 같이 하여 얻어진 점군 Q_i를 연결함으로써, 연삭 공구(18)의 축심을 지나는 단면의 윤곽 형상을 결정한다. 또한, 각 점 사이의 피치 P를 작게 함으로써, 점군 Q_i를 연결하여 얻어지는 연삭 공구(18)의 윤곽 형상이 매끄러워진다.

이와 같이 점군 Q_i를 이용하여 펜슬 형상의 연삭 공구(18)의 윤곽을 결정함으로써, 절삭날부(2)의 직경이 큰 개소[산부(6A)]와 작은 개소[골부(6B)]의 경사각을 일정하게 근접시킬 수 있다.

또한, 경사면(4)을 형성하기 위해 종래 사용되고 있었던 원반 지석(100)(도 7 참조)에서는, 경량성을 중시하여 알루미늄 합금 등으로 이루어지는 모재가 사용되는 경우가 많았지만, 펜슬 형상의 연삭 공구(18)의 경우, 연마시에 받는 저항에 의해 연삭 공구(18) 자체가 변형되어, 경사면(4)을 고정밀도로 가공하는 것이 곤란한 경우가 있다. 따라서, 펜슬 형상의 연삭 공구(18)의 모재는, 연삭 공구(18)의 강성을 높여, 경사면(4)의 가공을 고정밀도로 행하는 관점에서, 켄칭된 고속도강인 것이 바람직하다.

또한, 연삭 공구(18)의 강성을 한층 더 높이는 관점에서, 연삭 공구(18)는 인접하는 비틀림 날(6)과 간섭하지 않고 비틀림 홈(8)에 원활하게 삽입 가능한 범위에서, 직경이 가능한 한 클수록 바람직하다.

이와 같이 연삭 공구(18)를 사용한 연삭에 의해 경사면(4)을 형성한 후, 도 1의 (d)에 도시하는 바와 같이, 연삭반을 사용하여 원반 지석(20)을 회전시키면서, 원반 지석(20)의 주연을 비틀림 날(6)의 외표면에 접촉시켜, 비틀림 날(6)의 샤프닝을 행한다. 또한, 도 1의 (d)에는, 원반 지석(20)을 사용한 연마시에 있어서의, 원반 지석(20)과 절삭날 부재(12)의 상대 이동의 방향을 굵은 화살표로 나타내고 있다.

구체적으로는, 연삭반의 테이블에 절삭날 부재(12)를 고정하고, 원반 지석(20)을 회전시키면서, 절삭날 부재(12)가 고정된 테이블을 움직이게 하여, 원반 지석(20)을 절삭날 부재(12)에 대해 상대 이동시켜 비틀림 날(6)에 릴리프면(5)을 형성한다. 또한, 도 1의 (a)에 도시하는 산부(6A) 및 골부(6B)의 형성 공정에 있어서 황삭만을 행한 경우에는, 최종적으로 얻고자 하는 총형 커터(1)의 형상에 따라서, 원반 지석(20)에 의해, 산부(6A) 및 골부(6B)를 정밀하게 연삭한다.

또한, 여기서는, 연삭반을 사용하여 비틀림 날(6)에 릴리프면(5)을 원반 지석(20)으로 형성하는 예를 설명하였지만, 경사면(5)을 형성 가능하면 구체적인 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 바이트를 사용한 절삭으로 릴리프면(5)을 형성해도 되고, 연삭반 대신에, 머시닝 센터나 그라인딩 센터를 포함하는 임의의 공작 기계를 사용하여 연삭 가공을 행해도 된다.

이와 같이, 도 1의 (a) 내지 (d)에 도시한 순서로 가공을 행함으로써, 최종적으로, 비틀림 날(6)과 비틀림 홈(8)이 교대로 형성된 절삭날부(2)를 선단측에 갖는 총형 커터(1)가 얻어진다. 이 총형 커터(1)는, 회전축(O)을 중심으로 하여 절삭날부(2)가 회전함으로써, 가공 대상물(피절삭재)을 비틀림 날(6)의 경사면(4)으로 절삭하도록 되어 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 총형 커터의 제조 방법에서는, 비틀림 날(6)과 비틀림 홈(8)이 교대로 형성된 절삭날부(2)를 선단측에 갖고, 회전축(O)을 중심으로 하여 절삭날부(2)가 회전함으로써 절삭을 행하는 총형 커터(1)의 제조 방법이며, 회전축(O)을 따라, 직경이 다른 산부(6A)와 골부(6B)를 절삭날 부재(12)에 형성하는 공정과, 회전축(O)에 대해 비틀림각을 부여하여, 절삭날 부재(12)에 비틀림 홈(8)을 형성하는 공정과, 연삭 공구(18)를 축심 주위로 회전시키면서, 비틀림 홈(8)의 깊이 방향을 따라 비틀림 홈(8)의 측벽에 선 접촉시켜, 비틀림 홈(8)의 측벽에 경사면(4)을 형성하는 공정을 구비한다.

이와 같이 본 실시 형태에서는, 연삭 공구(18)를 회전시키면서, 비틀림 홈(8)의 깊이 방향을 따라 비틀림 홈(8)의 측벽에 선 접촉시켜 경사면(4)을 형성하므로, 경사면(4)의 가공 자유도가 향상되어, 경사각을 임의로 설정할 수 있다.

또한, 연마시에 연삭 공구(18)를 비틀림 홈(8)의 측벽에 면 접촉이 아닌 선 접촉시키므로, 인접하는 비틀림 날(6)과 연삭 공구(18)의 간섭을 방지할 수 있다. 따라서, 비틀림 홈(8)을 필요 이상으로 광폭으로 설계할 필요가 없어져, 그만큼 절삭날부(2) 자체를 소직경으로 할 수 있다.

이상, 본 발명의 일례에 대해 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 각종 개량이나 변형을 행해도 되는 것은 물론이다.

예를 들어, 상술한 실시 형태에서는, 우선 절삭날 부재(12)에 산부(6A) 및 골부(6B)를 형성하고, 계속해서 절삭날 부재(12)에 비틀림 홈(8)을 형성한 후에, 비틀림 홈(8)의 측벽에 경사면(4)을 형성하는 예에 대해 설명하였지만, 각 공정은 반드시 이 순서로 행할 필요는 없고, 적절하게 순서를 변경해도 된다.

또한, 상술한 실시 형태에 있어서, 도 1의 (a) 내지 (d)에서는, 회전축(O)에 대해 비틀린 비틀림 날(6) 및 비틀림 홈(8)이 절삭날부(2)에 형성되고, 비틀림 날(6)이 4개의 산부(6A)와 3개의 골부(6B)를 갖고, 절삭날부(2)의 형상이 선단측을 향해 직경 축소된 크리스마스 트리 형상인 총형 커터(1)를 예로 들었지만, 총형 커터의 형상은, 적어도 1세트의 산부(6A) 및 골부(6B)를 갖는 한 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 절삭날부(2)의 날(6)이 회전축(O)에 대해 비틀려 있지 않은 직날이어도 된다. 또한, 이후, 단순히 「날(6)」또는 「홈(8)」이라고 할 때에는, 날(6) 또는 홈(8)이 회전축(O)에 대해 비틀려 있는 경우뿐만 아니라, 회전축(O)에 대해 비틀려 있지 않은 경우도 가리키는 것으로 한다.

또한, 상술한 실시 형태에 있어서, 펜슬 형상의 연삭 공구(18)의 윤곽을 결정하는 방법의 일례에 대해 도 4를 사용하여 설명하였지만, 연삭 공구(18)의 윤곽의 결정 방법은 이것에 한정되지 않고, 다양한 방법을 사용할 수 있다.

예를 들어, 연삭 공구(18)의 축심을 지나는 단면의 윤곽은, 그 반전 형상을 홈(8)의 측벽[경사면(4)]에 전사하였을 때에, 홈(8)의 바닥으로부터 날(6)의 날 끝(7)으로 근접함에 따라, 상기 측벽상의 점에 있어서의 상기 측벽의 접선과, 회전축(O)으로부터 상기 점으로 연장시킨 직선이 이루는 각도가 작아지도록 결정되어도 된다. 즉, 도 4에 있어서, 경사면(4) 상의 점 Q_i에 있어서의 경사면(4)의 접선 T_i와, 회전축(O)으로부터 점 Q_i로 연장시킨 직선 L_i가 이루는 각도 α_i가, 홈(8)의 바닥으로부터 날(6)의 날 끝(7)으로 근접함에 따라 작게 되어 있어도 된다(바꾸어 말하면, α₀＜α₁＜α₂＜···＜α_n-1을 만족시켜도 된다).

절삭날부(2)의 직경이 큰 개소[산부(6A)]와 작은 개소[골부(6B)]에서는 주속차가 있으므로, 양자 사이에는 절삭성의 차이가 발생한다. 따라서, 펜슬 형상의 연삭 공구(18)의 윤곽을, 홈(8)의 바닥으로부터 날(6)의 날 끝(7)으로 근접함에 따라, 홈(8)의 측벽[경사면(4)] 상의 점 Q_i에 있어서의 경사면(4)의 접선 T_i와, 회전축(O)으로부터 점 Q_i에 연장시킨 직선 L_i가 이루는 각도 α_i가 작아지도록 결정함으로써, 절삭날부(2)의 직경이 큰 개소의 경사각을 비교적 작게, 절삭날부(2)의 직경이 작은 개소의 경사각을 비교적 크게 하여, 절삭날부(2)의 절삭성을 균일화할 수 있다.

또한, 상술한 실시 형태에 있어서, 도 1의 (c)에서는, 연마시에 있어서의 연삭 공구(18)의 궤적에 대해 특별히 설명하지 않았지만, 연삭 공구(18)의 절삭날 부재(12)에 대한 상대 이동 방향에 직교하는 방향으로 연삭 공구(18)를 변위시키면서 연삭을 행해도 된다.

예를 들어, 홈(8)의 바닥의 프로파일에 따라서, 연삭 공구(18)의 절삭날 부재(12)에 대한 상대 이동 방향에 직교하는 방향으로 연삭 공구(18)를 변위시키면서 연삭을 행해도 된다.

연삭 공구(18)의 축심을 지나는 단면의 윤곽을, 홈(8)의 측벽상의 점에 있어서의 접선 T_i와, 회전축(O)으로부터 당해 점으로 연장시킨 직선 L_i가 이루는 각도 α_i가, 홈(8)의 깊이 방향 위치에 상관없이 일정해지거나, 혹은 홈(8)의 바닥으로부터 날(6)의 날 끝(7)으로 근접함에 따라 작아지도록 결정한 경우[즉, 원하는 경사면(4)이 얻어지도록 연삭 공구(18)의 윤곽을 결정한 경우], 홈(8)의 바닥의 프로파일의 영향에 의해, 경사면(4)을 규정하는 점군과 회전축(O)의 관계가 무너져, 경사각에 어긋남이 발생해 버린다.

도 5는 홈(8)의 바닥의 프로파일이 경사각에 미치는 영향에 대해 설명하기 위한 도면이다. 홈(8)의 바닥(9)이 테이퍼 형상인 경우, 홈(8)의 저면의 직경이 작은 절삭날부(2)의 선단측의 개소[도 5의 (a) 참조]와, 홈(8)의 저면의 직경이 큰 절삭날부(2)의 기단부측의 개소[도 5의 (b) 참조]에서는, 홈(8)의 깊이가 동일하여, 연삭 공구(18)의 동일한 위치가 날 끝(7)에 접촉하고 있고, 날 끝(7)에 있어서의 경사면(4)의 접선은 공통되어 있다. 한편, 회전축(O)으로부터 날 끝(7)으로 연장시킨 직선 L은, 도 5의 (a)의 경우와 도 5의 (b)의 경우에서는 기울기가 다르다. 따라서, 날 끝(7)에 있어서의 경사면(4)의 접선과 직선 L이 이루는 각도(경사각)는, 홈(8)의 바닥(9)의 프로파일의 영향에 의해, 어긋남이 발생해 버린다.

따라서, 도 5의 (c)에 도시하는 바와 같이, 홈(8)의 바닥(9)의 프로파일에 따라서, 연삭 공구(18)의 절삭날 부재(12)에 대한 상대 이동 방향에 직교하는 방향으로 연삭 공구(18)를 변위시킴[축심(22)을 어긋나게 함]으로써, 홈(8)의 바닥(9)의 프로파일에 기인하는 경사각의 어긋남을 보정할 수 있다.

혹은, 날(6)의 날 끝(7)의 프로파일에 따라서, 연삭 공구(18)의 절삭날 부재(12)에 대한 상대 이동 방향에 직교하는 방향으로 연삭 공구(18)를 변위시키면서 연삭을 행해도 된다. 이에 의해, 단순한 원기둥 형상의 연삭 공구(18)를 사용해도, 연마시에 있어서의 연삭 공구(18)의 궤적을 조절함으로써, 원하는 경사각을 얻을 수 있다.

도 6은 원기둥 형상의 연삭 공구(18)를 사용하여, 날 끝(7)의 프로파일에 따라서 연삭 공구(18)를 변위시키면서 연삭을 행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 6의 (a) 및 (b)에 도시하는 바와 같이, 날 끝(7)과 회전축(O)의 거리[날 끝(7)의 프로파일]에 따라서, 연삭 공구(18)의 절삭날 부재(12)에 대한 상대 이동 방향에 직교하는 방향으로 연삭 공구(18)를 변위시킴[축심(22)을 어긋나게 함]으로써, 산부(6A) 및 골부(6B)의 경사각 α를 각각 임의로 설정할 수 있다. 이에 의해, 특별한 성형을 실시하고 있지 않은 저렴한 원기둥 형상의 연삭 공구(18)를 사용하여, 형상이 다른 다품종의 총형 커터(1)에 대해, 절삭날부(2)의 직경이 큰 개소[산부(6A)]와 작은 개소[골부(6B)]의 경사각 α를 각각 임의로 설정하는 것이 가능해진다.

예를 들어, 회전축(O)을 지나는 경사면(4)에 평행한 직선과 경사면(4)의 거리를 d라 하고, 회전축(O)으로부터 날 끝(7)까지의 거리[절삭날부(2)의 반경]를 R이라 하였을 때에, 절삭날부(2)의 어느 개소에 있어서도 다음 식을 만족시키도록 결정된 d에 기초하여, 연삭 공구(18)를 변위시킴으로써, 날 끝(7)의 프로파일에 상관없이 경사각을 일정하게 할 수 있다.

단, 경사각 α는 일정한 값이다. 예를 들어, 도 6의 (a) 및 (b)에 도시한 예의 경우, 이 식을 만족시키기 위해서는, d1/R1＝d2/R2의 관계가 성립되어 있으면 된다.

Claims

날과 홈이 교대로 형성된 절삭날부를 선단측에 갖고, 회전축을 중심으로 하여 상기 절삭날부가 회전함으로써 절삭을 행하는 총형 커터의 제조 방법이며,
상기 회전축을 따라, 직경이 다른 산부와 골부를 절삭날 부재에 형성하는 공정과,
상기 절삭날 부재에 상기 홈을 형성하는 공정과,
연삭 공구를 축심 주위로 회전시키면서, 상기 홈의 깊이 방향을 따라 상기 홈의 측벽에 선 접촉시켜, 상기 홈의 상기 측벽에 경사면을 형성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는, 총형 커터의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 경사면을 형성하는 공정에서는, 펜슬 형상의 상기 연삭 공구를 축심 주위로 회전시키면서 상기 측벽에 선 접촉시킨 상태에서, 상기 홈을 따라, 상기 연삭 공구를 상기 절삭날 부재에 대해 상대 이동시키는 것을 특징으로 하는, 총형 커터의 제조 방법.
제2항에 있어서, 상기 펜슬 형상의 상기 연삭 공구의 축심을 지나는 단면의 윤곽은, 그 반전 형상을 상기 홈의 상기 측벽에 전사하였을 때에, 상기 홈의 깊이 방향 위치에 상관없이, 상기 측벽상의 점에 있어서의 상기 측벽의 접선과, 상기 회전축으로부터 상기 점으로 연장시킨 직선이 이루는 각도가 일정해지도록 결정되는 것을 특징으로 하는, 총형 커터의 제조 방법.
제2항에 있어서, 상기 펜슬 형상의 상기 연삭 공구의 축심을 지나는 단면의 윤곽은, 그 반전 형상을 상기 홈의 상기 측벽에 전사하였을 때에, 상기 홈의 바닥으로부터 상기 날의 날 끝으로 근접함에 따라, 상기 측벽상의 점에 있어서의 상기 측벽의 접선과, 상기 회전축으로부터 상기 점으로 연장시킨 직선이 이루는 각도가 작아지도록 결정되는 것을 특징으로 하는, 총형 커터의 제조 방법.
제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 경사면을 형성하는 공정에서는, 상기 홈의 바닥의 프로파일에 따라서, 상기 연삭 공구의 상기 절삭날 부재에 대한 상대 이동 방향에 직교하는 방향으로 상기 연삭 공구를 변위시키는 것을 특징으로 하는, 총형 커터의 제조 방법.
제2항에 있어서, 상기 펜슬 형상의 상기 연삭 공구는 직경이 일정한 원기둥체이고,
상기 경사면을 형성하는 공정에서는, 상기 날의 날 끝의 프로파일에 따라서, 상기 연삭 공구의 상기 절삭날 부재에 대한 상대 이동 방향에 직교하는 방향으로 상기 연삭 공구를 변위시키는 것을 특징으로 하는, 총형 커터의 제조 방법.
제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펜슬 형상의 상기 연삭 공구는, 모재가 켄칭된 고속도강인 것을 특징으로 하는, 총형 커터의 제조 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 홈을 형성하는 공정에서는, 엔드밀로 상기 절삭날 부재를 절삭하여 상기 홈을 형성하는 것을 특징으로 하는, 총형 커터의 제조 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 홈은 상기 회전축에 대해 비틀린 비틀림 홈인 것을 특징으로 하는, 총형 커터의 제조 방법.
날과 홈이 교대로 형성된 절삭날부를 선단측에 갖고, 회전축을 중심으로 하여 상기 절삭날부가 회전함으로써 절삭을 행하는 총형 커터의 경사면을 형성하기 위해 사용되는 연삭 공구이며,
축심을 지나는 단면의 윤곽이, 그 반전 형상을 상기 경사면이 되는 상기 홈의 측벽에 전사하였을 때에, 상기 홈의 깊이 방향 위치에 상관없이, 상기 측벽상의 점에 있어서의 상기 측벽의 접선과, 상기 회전축으로부터 상기 점으로 연장시킨 직선이 이루는 각도가 일정해지도록 결정된 펜슬 형상을 갖는 것을 특징으로 하는, 총형 커터의 연삭 공구.
날과 홈이 교대로 형성된 절삭날부를 선단측에 갖고, 회전축을 중심으로 하여 상기 절삭날부가 회전함으로써 절삭을 행하는 총형 커터의 경사면을 형성하기 위해 사용되는 연삭 공구이며,
축심을 지나는 단면의 윤곽이, 그 반전 형상을 상기 경사면이 되는 상기 홈의 측벽에 전사하였을 때에, 상기 홈의 바닥으로부터 상기 날의 날 끝으로 근접함에 따라, 상기 측벽상의 점에 있어서의 상기 측벽의 접선과, 상기 회전축으로부터 상기 점으로 연장시킨 직선이 이루는 각도가 작아지도록 결정된 펜슬 형상을 갖는 것을 특징으로 하는, 총형 커터의 연삭 공구.
제10항 또는 제11항에 있어서, 모재가 켄칭된 고속도강인 것을 특징으로 하는, 총형 커터의 연삭 공구.