KR20220158803A - 사변형 형상의 페이스 부분을 형성하도록 교차하는 연속 메이저 플루트와 불연속 마이너 플루트를 갖는 회전식 절삭 공구 - Google Patents

사변형 형상의 페이스 부분을 형성하도록 교차하는 연속 메이저 플루트와 불연속 마이너 플루트를 갖는 회전식 절삭 공구 Download PDF

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KR20220158803A
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Abstract

회전식 절삭 공구 (100) 는 복수의 불연속적 마이너 플루트들 (135) 에 나선형으로 대향하여 배치되고 복수의 치형부들을 형성하도록 교차하는 복수의 메이저 플루트들 (130) 을 갖는다. 각각의 치형부는 메이저 플루트가 형성된 제 1 절삭 에지 및 마이너 플루트가 형성된 제 2 절삭 에지를 포함하고, 제 1 및 제 2 절삭 에지들은 정점에서 만나고 사변형 페이스 부분의 둘레의 일부를 형성한다. 페이스 부분은 각각의 절삭 에지의 릴리프 표면을 규정하는 각각의 제 1 및 제 2 절삭 에지로부터 연장되는 비평면형 표면들을 갖는다. 제 1 및 제 2 절삭 에지는 공구의 회전 축선과 동축인 중심 축선을 갖는 가상 실린더 상에 배치되고, 각각의 릴리프 표면들은 제 1 및 제 2 절삭 에지가 각각 공구의 회전 방향으로 클리어런스를 갖도록 가상 실린더의 표면의 반경방향 내측에 있다.

Description

사변형 형상의 페이스 부분을 형성하도록 교차하는 연속 메이저 플루트와 불연속 마이너 플루트를 갖는 회전식 절삭 공구
본 발명은 절삭 공구, 특히 절삭 공구의 치형부 형상 및 플루트 시스템이 특히 섬유 복합 재료의 향상된 기계가공을 위해 설계된 작업물을 기계가공하기 위한 엔드 밀과 같은 회전식 절삭 공구에 관한 것이다. 회전식 절삭 공구는 다수의 불연속적 마이너 플루트들에 나선형으로 대향하여 배치된 다수의 연속적 메이저 플루트들을 가지며, 두 가지 플루트 유형은 교차하고 또한 정점에서 만나는 메이저 플루트가 형성된 제 1 절삭 에지 및 마이너 플루트가 형성된 제 2 절삭 에지를 갖는 치형부를 형성하고 치형부의 사변형 페이스 부분의 둘레의 일부를 형성한다. 각각의 제 1 및 제 2 절삭 에지로부터 연장되는 페이스 부분의 표면은 절삭 에지를 포함하는 가상 실린더의 표면으로부터 반경방향 내측에 있는 각각의 절삭 에지에 대한 릴리프 표면을 규정하며, 이는 공구로 기계가공하는 동안 페이스 부분과 작업물 사이에 표면 접촉이 없는 것을 보장한다. 절삭 에지와 릴리프 표면은 특히 섬유 복합 재료를 기계가공할 때에 절삭 역학을 향상시킨다. 본 개시는 또한 그러한 회전식 절삭 공구를 제조하는 방법에 관한 것이다.
다음의 논의에서, 특정 구조 및/또는 방법에 대한 참조가 이루어진다. 그러나, 다음의 참조는 이러한 구조 및/또는 방법이 선행 기술을 구성한다는 것을 인정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 출원인은 그러한 구조 및/또는 방법이 본 발명에 대한 선행 기술로서 자격이 없음을 입증할 권리를 명시적으로 보유한다.
복합 재료는, 주로 중량 감소 및 증가된 유연성과 같은 특성으로 인해, 다양한 응용 분야에서 성능 이점을 제공할 수 있다. 그러나, 복합 재료는 금속이나 목재와 같은 다른 재료보다 기계가공이 더 어려울 수 있다. 일반적인 복합 재료는 일반적으로 강한 열 및/또는 압력으로 결합된 섬유 및 수지의 층으로 구성된다. 복합 재료를 기계가공하려면 예를 들어 치핑 (chipping), 리핑 (ripping) 또는 슈레딩 (shredding) 에 의해 다양한 재료 유형의 상이한 층들을 통과해야 한다. 이러한 각 층은 절삭 시에 상이하게 반응하며, 절삭 공구에서 생성된 열은 적절하게 기계가공되지 않으면 박리 또는 기타 고장 모드를 유발하고 과도한 공구 마모를 유발할 수 있다.
복합 재료를 기계가공할 때의 일반적인 문제는, 예를 들어 복합재료 층들의 박리, 절삭되지 않은 섬유, 섬유 찢어짐, 불균일한 공구 마모 및 불량한 표면 조도를 포함한다. 이러한 문제는 복합재료 자체에 의해 생성된 조건으로 인해 발생하며, 수정하기 어려울 수 있다. 여러 재료의 조합을 동시에 절삭한다는 단순한 사실은, 작업에 적합한 공구와 적절한 실행 파라미터의 올바른 균형을 맞추기 어렵게 만드는 많은 요소를 도입한다. 또한, 기존의 회전식 절삭 공구로 기계가공할 때, 절삭 에지와 섬유 복합 재료 사이의 논-포인트 또는 선형 접촉으로 인해 섬유 풀아웃, 박리 및 불규칙한 절삭 에지를 유발하는 기타 오류가 발생할 수 있다.
복합 재료를 기계가공하는 데 사용되는 여러 유형의 종래 절삭 공구가 알려져 있다. 예를 들어, 직선형 플루트 복합 커터는 모든 절삭력을 반경방향으로 적용하여 일반적인 나선형 절삭 에지로부터 축방향 힘을 제거함으로써 적층 재료들의 박리를 방지하도록 설계된다. 절삭 작업은 섬유 전단을 위한 높은 포지티브 경사각과 향상된 에지 수명을 위한 편심 릴리프의 통합으로 향상될 수 있다.
다른 예는 상향 절삭 및 하향 절삭 나선으로 구성된 압축 절삭기이다. 절삭 길이의 상부 부분에는 좌측 나선이 있는 우측 절삭 치형부가 있고, 절삭 길이의 하부 부분에는 우측 나선이 있는 우측 절삭 치형부가 있다. 이 형상은 적층된 복합재료를 절삭할 때에 재료 제거 프로세스를 안정화하고 표면을 따라 박리, 섬유 풀아웃 및 버어를 방지할 수 있는 반대 절삭력을 생성한다. 작업물의 상부와 하부를 압축하면 층이 함께 결합된 상태를 유지할 수 있다.
다른 예는, 모든 플루트들이 동일한 방향으로 배향되어 있고 개선된 재료 배출을 위해 섬유를 전단하고 칩을 단축시키는 노치형 칩브레이커가 있는 절삭 공구, 및 좌측 및 우측 치형부와 외경의 다운컷 형상이 결합되어 있지만 전통적으로 표면 마감이 좋지 않은 것으로 알려져 있는 다이아몬드 절삭 복합 커터와 같은 특별한 기하학적 구조를 포함한다. 또한, 느린 나선과 많은 플루트 수로 인해 접점이 증가한 복합 마무리 절삭 공구를 마무리 가공에 사용할 수 있다. 복합 재료용의 기존 절삭 공구의 예는 https://www.harveyperformance.com/in-the-loupe/tooling-machining-composites/ 에 표시 및 설명되어 있으며, 그 내용은 여기에 참조로 포함된다.
복합 재료의 기계가공에 사용할 수 있는 전술한 종래의 공구 유형에도 불구하고, 복합 재료의 기계가공을 위한 성능을 더욱 최적화할 뿐만 아니라 섬유 풀아웃, 박리 및 완성된 작업물에서 거친 절삭 에지를 유발할 수 있는 기타 고장 모드를 최소화하기 위해 절삭 공구 설계에 있어서 추가 개선의 필요성이 남아 있다.
개시된 회전식 절삭 공구는 플루트 시스템 및 치형부 형상을 가지며, 여기서 (공구의 기계가공 회전 방향으로) 두 절삭 에지의 정점이 기계가공 동안 작업물과의 선행 접촉점이고, 즉, 절삭 지점이고, 각 절삭 에지는 공구를 사용하는 동안 페이스 부분과 작업물 사이에 표면 접촉이 없도록 보장하는 실제/유효 릴리프 표면을 갖는다. 따라서, 개시된 회전식 절삭 공구는 종래의 회전식 절삭 공구에서 관찰되는 절삭 에지과 섬유 복합 재료 사이의 논-포인트 또는 선형 접촉에 의해 발생할 수 있는 불규칙한 절삭 에지를 유발하는 섬유 풀아웃, 박리 및 기타 파손을 최소화한다.
일반적으로, 개시된 회전식 절삭 공구는 다수의 불연속적 마이너 플루트들에 나선형으로 대향하여 배치된 다수의 연속적 메이저 플루트들을 갖는다. 치형부들은 연속적 메이저 플루트들과 불연속적 마이너 플루트들이 교차하여 형성되며, 각 치형부는 메이저 플루트로 형성된 제 1 절삭 에지 및 마이너 플루트로 형성된 제 2 절삭 에지를 포함한다. 제 1 및 제 2 절삭 에지들은 정점에서 만나 치형부들의 사변형 페이스 부분의 둘레의 일부를 형성하며, 각각의 제 1 및 제 2 절삭 에지로부터 연장하는 각 페이스 부분의 표면들은 절삭 에지를 포함하는 가상 실린더의 표면으로부터 반경방향 안쪽으로 있는 각각의 절삭 에지를 위한 릴리프 표면을 규정하고, 이는 공구로 가공하는 동안 페이스 부분과 작업물 사이에 표면 접촉이 없음을 보장한다. 정점은 가공 중 작업물과의 제 1 접촉 지점이고 그 다음으로 절삭 에지이 있으며, 가공의 침투 단계, 즉 정점 및 후행 절삭 에지가 작업물에 침투하는 기간 동안 처음으로 작업물 재료를 압축 상태에 둔다. 공구가 추가로 회전하면, 정점이 작업물 안으로 최대 침투 깊이의 지점을 통과하고, 공구의 회전 동작으로 인해 정점 (및 후행 절삭 에지) 이 작업물로부터 후퇴된다. 이 후퇴 단계 동안, 섬유 복합 재료의 섬유는 장력 상태에 있고 절삭 모드는 전단 상태이다. 섬유 복합 재료의 섬유의 전단은 울퉁불퉁한 절삭 에지를 초래할 수 있는 풀아웃 및 기타 고장을 감소시키는 것으로 나타났으며, 따라서 개시된 회전식 절삭 공구는 작업물의 절삭 표면에 개선된 마무리를 생성한다.
개시된 회전식 절삭 공구의 실시형태는, 종방향 회전 중심 축선을 포함하며, 상기 종방향 회전 중심 축선을 따라 세장형이고 회전할 수 있는 공구 본체; 반경방향 둘레 표면 및 단부 표면을 갖는 플루트형 (fluted) 절삭 단부 부분, 및 상기 플루트형 절삭 단부 부분의 축방향 반대편에 있는 생크 부분; 상기 플루트형 절삭 단부 부분에 위치된 복수의 메이저 플루트들로서, 각각의 메이저 플루트는, 상기 공구 본체 내로 반경방향 내측으로 돌출하고 상기 공구 본체의 축방향으로 연속적으로 나선형으로 연장되는 메이저 플루트 표면을 포함하는, 상기 복수의 메이저 플루트들; 및 상기 플루트형 절삭 단부 부분에 위치된 복수의 마이너 플루트들로서, 각각의 마이너 플루트는, 상기 공구 본체 내로 반경방향 내측으로 돌출하고 상기 공구 본체의 축방향으로 집합적으로 나선형으로 연장되는 복수의 불연속 마이너 플루트 페이스 부분들을 갖는 마이너 플루트 표면을 포함하는, 상기 복수의 마이너 플루트들을 포함한다. 2개의 연속적으로 인접한 메이저 플루트들은 밴드 내에 배치된 복수의 치형부들에 의해 서로 분리되고, 상기 밴드 내의 상기 복수의 치형부들의 개별 치형부는 제 1 마이너 플루트의 제 1 불연속 마이너 플루트 페이스 부분 및 제 2 마이너 플루트의 제 2 불연속 마이너 플루트 페이스 부분에 의해 서로 분리되고, 상기 제 1 마이너 플루트는 상기 제 2 마이너 플루트에 순차적으로 인접한다. 상기 밴드 내에 배치된 상기 복수의 치형부들의 각각의 치형부의 반경방향 둘레 표면은 페이스 부분을 규정하고, 상기 페이스 부분은 정점을 형성하기 위해 만나는 제 1 측면 에지 및 제 2 측면 에지를 포함하는 둘레를 가지며, 상기 정점은 2개의 측면 에지들이 상기 회전식 절삭 공구의 절삭 회전 방향과 반대 방향으로 개방된 상태로 배향된다. 상기 페이스 부분의 상기 제 1 측면 에지는 제 1 메이저 플루트의 플루트 표면과 상기 페이스 부분의 교차에 의해 형성되고, 상기 제 1 측면 에지는 제 1 절삭 에지를 규정하고, 상기 페이스 부분의 상기 제 2 측면 에지는 제 1 마이너 플루트의 제 1 불연속 마이너 플루트 표면 부분과 상기 페이스 부분의 교차에 의해 형성되고, 상기 제 2 측면 에지는 제 2 절삭 에지를 규정한다. 또한, 상기 제 1 절삭 에지로부터 상기 페이스 부분의 내부 영역을 향해 연장하는 상기 페이스 부분의 제 1 영역은 비평면형이고 상기 제 1 절삭 에지의 릴리프 표면을 규정하고, 상기 제 2 절삭 에지로부터 상기 페이스 부분의 내부 영역을 향해 연장하는 상기 페이스 부분의 제 2 영역은 비평면형이고 상기 제 2 절삭 에지의 릴리프 표면을 규정한다.
개시된 회전식 절삭 공구의 일 실시형태는, 종방향 회전 중심 축선을 포함하며, 상기 종방향 회전 중심 축선을 따라 세장형이고 회전할 수 있는 공구 본체; 반경방향 둘레 표면 및 단부 표면을 갖는 플루트형 (fluted) 절삭 단부 부분, 및 상기 플루트형 절삭 단부 부분의 축방향 반대편에 있는 생크 부분; 상기 플루트형 절삭 단부 부분에 위치하는 복수의 우측 플루트들로서, 각각의 우측 플루트가, 상기 공구 본체 내로 반경방향 내측으로 돌출되고 상기 공구 본체의 축방향으로 나선형으로 연장되는 플루트 표면을 포함하는, 상기 복수의 우측 플루트들; 및 상기 플루트형 절삭 단부 부분에 위치하는 복수의 좌측 플루트들로서, 각각의 좌측 플루트가, 상기 공구 본체 내로 반경방향 내측으로 돌출되고 상기 공구 본체의 축방향으로 연장되는 플루트 표면을 포함하는, 상기 복수의 좌측 플루트들을 포함한다. 상기 복수의 우측 플루트들 각각의 상기 플루트 표면은 상기 우측 플루트의 나선형 길이의 적어도 대부분을 따라 연속적이고, 상기 복수의 좌측 플루트들 각각의 상기 플루트 표면은 상기 좌측 플루트의 나선형 길이의 적어도 대부분을 따라 불연속적이다. 2개의 순차적으로 인접한 우측 플루트들은 밴드 내에 배치된 복수의 치형부들에 의해 서로 분리되고, 상기 밴드 내의 상기 복수의 치형부들의 개별 치형부는 상기 복수의 좌측 플루트들 중 하나의 부분에 의해 서로 분리된다. 상기 밴드 내에 배치된 복수의 치형부들 중 각 치형부의 반경방향 둘레 표면은 4개의 측면 에지를 포함하는 둘레를 가지는 페이스 부분을 규정하고, 상기 페이스 부분의 2개의 대향하는 측면 에지들의 제 1 세트는 상기 페이스 부분과 2개의 순차적으로 인접한 우측 플루트들의 플루트 표면들의 교차에 의해 형성되고, 상기 페이스 부분의 2개의 대향하는 에지들의 제 2 세트는 상기 페이스 부분과 2개의 순차적으로 인접한 좌측 플루트들의 플루트 표면들의 교차에 의해 형성된다. 상기 제 1 세트의 제 1 대향 에지는 치형부의 선단 정점을 형성하기 위해 상기 제 2 세트의 제 1 대향 에지와 교차하고, 상기 제 1 세트의 상기 제 1 대향 에지는 우측 절삭 에지를 규정하고, 상기 제 2 세트의 제 1 대향 에지는 좌측 절삭 에지를 규정하고, 상기 치형부의 상기 선단 정점은 절삭 지점을 규정한다. 상기 제 1 세트의 제 2 대향 에지는 상기 치형부의 후단 정점을 형성하기 위해 상기 제 2 세트의 제 2 대향 에지와 교차한다. 상기 치형부의 상기 선단 정점으로부터 상기 치형부의 상기 후단 정점까지 연장되는 가상선까지 상기 우측 절삭 에지로부터 연장되는 상기 페이스 부분의 영역은 상기 우측 절삭 에지의 릴리프 표면을 규정하고, 상기 치형부의 상기 선단 정점으로부터 상기 치형부의 상기 후단 정점까지 연장되는 가상선까지 상기 좌측 절삭 에지로부터 연장되는 상기 페이스 부분의 영역은 상기 좌측 절삭 에지의 릴리프 표면을 규정하고, 상기 우측 절삭 에지의 상기 릴리프 표면은 비평면형이고, 상기 우측 절삭 에지의 상기 릴리프 표면은 비평면형이다. 상기 우측 절삭 에지의 비평면형 릴리프 표면은 상기 치형부의 상기 선단 정점으로부터 상기 치형부의 후단 정점까지 연장되는 가상선에서 상기 좌측 절삭 에지의 비평면형 릴리프 표면과 교차하여 그 사이에 각도를 형성한다.
개시된 회전식 절삭 공구의 다른 실시형태는, 종방향 회전 중심 축선을 포함하며, 상기 종방향 회전 중심 축선을 따라 세장형이고 회전할 수 있는 공구 본체; 반경방향 둘레 표면 및 단부 표면을 갖는 플루트형 (fluted) 절삭 단부 부분, 및 상기 플루트형 절삭 단부 부분의 축방향 반대편에 있는 생크 부분; 상기 플루트형 절삭 단부 부분에 위치하는 복수의 우측 플루트들로서, 각각의 우측 플루트가, 상기 공구 본체 내로 반경방향 내측으로 돌출되고 상기 공구 본체의 축방향으로 연속적으로 우측-나선형으로 연장되는 플루트 표면을 포함하는, 상기 복수의 우측 플루트들; 및 상기 플루트형 절삭 단부 부분에 위치하는 복수의 좌측 플루트들로서, 각각의 좌측 플루트가, 상기 공구 본체 내로 반경방향 내측으로 돌출되고 상기 공구 본체의 축방향으로 좌측-나선형으로 집합적으로 연장되는 복수의 불연속 플루트 표면 부분들을 포함하는, 상기 복수의 좌측 플루트들을 포함한다. 2개의 연속적으로 인접한 우측 플루트들은 밴드 내에 배치된 복수의 치형부들에 의해 서로 분리되고, 상기 밴드 내의 상기 복수의 치형부들의 개별 치형부는 제 1 좌측 플루트의 제 1 불연속 플루트 표면 부분 및 제 2 좌측 플루트의 제 2 불연속 플루트 표면 부분에 의해 서로 분리되고, 상기 제 1 좌측 플루트는 상기 제 2 좌측 플루트에 순차적으로 인접한다. 상기 밴드 내에 배치된 상기 복수의 치형부들의 각각의 치형부의 반경방향 둘레 표면은 페이스 부분을 규정하고, 상기 페이스 부분은 정점을 형성하기 위해 만나는 제 1 측면 에지 및 제 2 측면 에지를 포함하는 둘레를 가지며, 상기 정점은 2개의 측면 에지들이 상기 회전식 절삭 공구의 절삭 회전 방향과 반대 방향으로 개방된 상태로 배향된다. 상기 페이스 부분의 상기 제 1 측면 에지는 제 1 좌측 플루트의 플루트 표면과 상기 페이스 부분의 교차에 의해 형성되고, 상기 제 1 측면 에지는 우측 절삭 에지를 규정하고, 상기 페이스 부분의 상기 제 2 측면 에지는 상기 제 1 좌측 플루트의 제 1 불연속 플루트 표면 부분과 상기 페이스 부분의 교차에 의해 형성되고, 상기 제 2 측면 에지는 좌측 절삭 에지를 규정한다. 상기 우측 절삭 에지로부터 상기 페이스 부분의 내부 영역을 향해 연장하는 상기 페이스 부분의 제 1 영역은 비평면형이고 상기 우측 절삭 에지의 릴리프 표면을 규정하고, 상기 좌측 절삭 에지로부터 상기 페이스 부분의 상기 내부 영역을 향해 연장하는 상기 페이스 부분의 제 2 영역은 비평면형이고 상기 좌측 절삭 에지의 릴리프 표면을 규정하고, 상기 우측 절삭 에지의 상기 릴리프 표면과 상기 좌측 절삭 에지의 상기 릴리프 표면은 동일 평면이 아니고 전이 피처에서 만난다.
개시된 회전식 절삭 공구의 실시형태들은, 예를 들어 기계가공을 위한 장치의 스핀들에 장착될 때 회전식 절삭 공구를 회전시키고 제 1 절삭 에지와 제 2 절삭 에지를 작업물에 접촉시켜 작업물로부터 재료를 제거함으로써, 작업물로부터 재료를 제거하는 데 사용될 수 있다. 작업물의 예로는 탄소 섬유 강화 플라스틱 (CRFP) 또는 유리 섬유 강화 플라스틱 (GFRP) 과 같은 섬유 강화 복합재가 있다.
개시된 회전식 절삭 공구의 실시형태는, 예를 들어 다음의 방법에 의해 제조될 수 있으며, 이 방법은, 종방향 회전 중심 축선을 포함하는 공구 본체를 형성하는 단계로서, 상기 공구 본체는 상기 종방향 회전 중심 축선을 따라 세장형이고 회전할 수 있는, 상기 공구 본체를 형성하는 단계; 상기 공구 본체의 플루트형 절삭 단부 부분에 복수의 메이저 플루트들 및 복수의 마이너 플루트들을 형성하는 단계로서, 각각의 메이저 플루트는, 상기 공구 본체 내로 반경방향 내측으로 돌출하고 상기 공구 본체의 축방향으로 연속적으로 나선형으로 연장되는 메이저 플루트 표면을 포함하고, 각각의 마이너 플루트는, 상기 공구 본체 내로 반경방향 내측으로 돌출하고 상기 공구 본체의 축방향으로 나선형으로 집합적으로 연장되는 복수의 불연속 플루트 표면 부분들을 갖고, 2개의 연속적으로 인접한 메이저 플루트들은 밴드 내에 배치된 복수의 치형부들에 의해 서로 분리되고, 상기 밴드 내의 상기 복수의 치형부들의 개별 치형부는 제 1 마이너 플루트의 제 1 불연속 마이너 플루트 표면과 제 2 마이너 플루트의 제 2 불연속 마이너 플루트 표면에 의해 서로 분리되고, 상기 제 1 마이너 플루트는 상기 제 2 마이너 플루트에 순차적으로 인접한, 상기 복수의 메이저 플루트들 및 복수의 마이너 플루트들을 형성하는 단계; 및 상기 밴드 내에 배치된 상기 복수의 치형부들의 각 치형부의 반경방향 둘레 표면 상에 표면 프로파일을 형성하는 단계로서, 상기 표면 프로파일은 정점을 형성하기 위해 만나는 제 1 측면 에지 및 제 2 측면 에지를 포함하는 둘레를 갖는 페이스 부분을 규정하고, 상기 정점은 2개의 측면 에지들이 상기 회전식 절삭 공구의 절삭 회전 방향과 반대 방향으로 개방된 상태로 배향되는, 상기 프로파일을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 페이스 부분의 상기 제 1 측면 에지는 제 1 메이저 플루트의 플루트 표면과 상기 페이스 부분의 교차에 의해 형성되고, 상기 제 1 측면 에지는 제 1 절삭 에지를 규정하고, 상기 페이스 부분의 상기 제 2 측면 에지는 제 1 마이너 플루트의 제 1 불연속 마이너 플루트 표면 부분과 상기 페이스 부분의 교차에 의해 형성되고, 상기 제 2 측면 에지는 제 2 절삭 에지를 규정한다. 상기 제 1 절삭 에지로부터 상기 페이스 부분의 내부 영역을 향해 연장하는 상기 페이스 부분의 제 1 영역은 비평면형이고 상기 제 1 절삭 에지의 릴리프 표면을 규정하고, 상기 제 2 절삭 에지로부터 상기 페이스 부분의 내부 영역을 향해 연장하는 상기 페이스 부분의 제 2 영역은 비평면형이고 상기 제 2 절삭 에지의 릴리프 표면을 규정한다.
추가적인 양태, 특징 및 이점은 다음의 설명에서 설명될 것이고, 부분적으로는 설명으로부터 명백할 것이며, 또는 본 발명의 실시에 의해 학습될 수 있다. 개시된 회전식 절삭 공구의 목적 및 기타 이점은 첨부된 도면뿐만 아니라 기술된 설명 및 특허청구범위에서 특히 지적된 구조에 의해 실현되고 달성될 것이다. 그러나, 다른 시스템, 방법, 특징 및 이점은 다음의 도면 및 상세한 설명을 검토할 때 당업자에게 명백하거나 명백해질 것이며, 이러한 모든 추가 시스템, 방법, 특징 및 이점은 본 명세서 내에 포함되고, 본 개시내용의 범위 내에 있고, 다음의 청구범위에 의해 보호된다. 이 섹션의 어떤 내용도 이러한 주장에 대한 제한으로서 간주되어서는 안 된다. 개시된 절삭 공구의 전술한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명 모두는 예시 및 설명을 위한 것이며, 청구된 바와 같은 개시된 절삭 공구의 추가 설명을 제공하기 위한 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 추가 이해를 제공하기 위해 포함되고 본 명세서에 통합되고 그 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 발명의 구현을 예시하고 설명과 함께 본 개시의 원리를 설명하는 역할을 한다.
도 1a 및 도 1b 는 우측 구성의 연속적인 메이저 플루트 및 좌측 구성의 불연속적인 마이너 플루트를 갖는 개시된 절삭 공구의 실시형태에 따른 회전식 절삭 공구의 2개의 상이한 각도로부터의 등각도이다.
도 2a 및 도 2b 는 좌측 구성의 연속적인 메이저 플루트 및 우측 구성의 불연속적인 마이너 플루트를 갖는 개시된 절삭 공구의 다른 실시형태에 따른 회전식 절삭 공구의 2개의 상이한 각도로부터의 등각도이다.
도 3 은 연속적인 우측 메이저 플루트 및 불연속적인 좌측 마이너 플루트를 갖는 회전식 절삭 공구의 측평면도이다.
도 4 는 도 3 에 도시된 플루트형 절삭 단부 부분 (P1) 의 확대 평면 측면도이다.
도 5 는 도 4 의 P2 부분에 도시된 치형부의 밴드의 일부를 확대한 평면도이다.
도 6 은 단면 VI-VI 를 따라 취한 도 4 에 도시된 플루트형 절삭 단부 부분의 단면도이다.
도 7 은 도 6 의 P3 부분의 확대도이다.
도 8 은 단면 VIII-VIII에 따라 취한 도 4 에 도시된 플루트형 절삭 단부 부분의 단면도이다.
도 9 는 메이저 플루트의 특징을 도시하는 종방향 회전 중심 축선에 수직인 평면에서의 플루트형 절삭 단부 부분의 단면도이다.
도 10 은 마이너 플루트의 특징을 도시하는 종방향 회전 중심 축선에 수직인 평면에서의 플루트형 절삭 단부 부분의 단면도이다.
도 11 은 회전식 절삭 공구의 플루트형 절삭 단부 부분의 확대된 등각 사시도이며, 치형부의 밴드에서 2개의 연속 치형부 상의 절삭 에지들의 관계를 도시한다.
도 12 는 회전식 절삭 공구의 플루트형 절삭 단부 부분의 확대된 등각 사시도이며, 치형부의 밴드에서 2개의 연속 치형부 상의 전이 피처의 관계를 도시한다.
도 13a 는 중심 절삭 엔드 밀 구성을 갖는 종방향 회전 중심 축선을 따라서 바라 본 회전식 절삭 공구의 예시적인 실시형태의 단부 표면의 도면이다.
도 13b 는 볼 엔드밀 구성을 갖는 종방향 회전 중심 축선을 따라서 바라 본 회전식 절삭 공구의 예시적인 실시형태의 단부 표면의 도면이다.
도 13c 는 드릴 포인트 엔드 밀 구성을 갖는 종방향 회전 중심 축선을 따라서 바라 본 회전식 절삭 공구의 예시적인 실시형태의 단부 표면의 도면이다.
도 14 는 개시된 절삭 공구의 실시형태를 제조하는 방법의 단계들을 도시한다.
도 15 및 도 16 은 밴드에 배치된 복수의 치형부들 중 각 치형부의 반경방향 둘레에 표면 프로파일을 형성하는 데 사용될 수 있고 페이스 부분을 규정하는 연삭 공정의 양태를 개략적으로 도시한다.
도 17a 는 실시형태에 따른 회전식 절삭 공구에 의해 기계가공된 탄소 강화 복합 재료의 작업물을 도시하고, 도 17b 는 기계가공된 에지의 일부의 확대도를 도시한다.
보기의 용이함을 위해, 도면들에 도시된 특징들의 모든 경우가 참조 번호로 라벨링된 것은 아니라는 점에 유의한다.
도면 및 상세한 설명 전체에 걸쳐, 달리 설명되지 않는 한, 동일한 도면 참조 번호는 문맥에서 달리 지시하지 않는 한 동일한 요소, 특징 및 구조를 지칭하는 것으로 이해되어야 한다. 이러한 요소의 상대적 크기 및 묘사는 명확성, 설명 및 편의를 위해 과장될 수 있다. 또한, 어떤 경우에는, 참조 번호 라벨링의 복잡성을 줄이고 또한 도면에 전달된 정보의 전반적인 이해를 향상시키기 위해 특정 도면의 각 특징의 각 경우에 참조 번호가 적용되지 않았다. 그러한 경우에, 라벨링되지 않은 특징의 식별은 설명 및 다른 참조 번호로부터 쉽게 이해될 수 있다.
다음의 상세한 설명에서, 그 일부를 형성하는 첨부 도면을 참조한다. 도면에서, 상이한 도면에서 유사하거나 동일한 기호의 사용은 문맥이 달리 지시하지 않는 한 일반적으로 유사하거나 동일한 항목을 나타낸다. 상세한 설명, 도면 및 청구범위에 기술된 예시적인 실시형태는 제한을 의미하지 않는다. 여기에 제시된 주제의 정신 또는 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시형태가 이용될 수 있고 다른 변경이 이루어질 수 있다. 설명된 처리 단계 및/또는 작업의 진행은 예이다; 그러나, 단계 및/또는 동작의 순서는 여기에 설명된 것으로 제한되지 않으며, 특정 순서로 반드시 발생하는 단계 및/또는 동작을 제외하고는 당업계에 알려진 바와 같이 변경될 수 있다.
당업자는 본 명세서에 기재된 구성요소 (예를 들어, 동작), 장치, 물체, 및 이에 수반되는 논의가 개념적 명확성을 위한 예로서 사용되며 다양한 구성 수정이 고려된다는 것을 인식할 것이다. 결과적으로, 여기에 사용된 바와 같이, 설명된 특정 예시 및 수반되는 논의는 보다 일반적인 클래스를 나타내기 위한 것이다. 일반적으로 특정 예시의 사용은 해당 클래스를 대표하기 위한 것이며, 특정 구성 요소 (예를 들어, 작업), 장치 및 물체가 포함되지 않은 것을 제한하는 것으로 간주해서는 안 된다.
본 출원은 표현의 명확성을 위해 공식적인 개요 표제를 사용한다. 그러나 개요 표제는 프레젠테이션 목적을 위한 것이며, 응용 프로그램 전체에서 다양한 유형의 주제가 논의될 수 있음을 이해해야 한다 (예를 들어, 장치(들)/구조(들)는 장치(들)/구조(들) 표제(들) 하에 기술될 수 있고 그리고/또는 프로세스(들)/작업들은 구조(들)/프로세스(들) 표제들 하에서 기술될 수 있고 그리고/또는 단일 주제에 대한 설명은 두 개 이상의 주제 표제에 걸쳐 있을 수 있다). 따라서, 형식적인 개요 표제의 사용은 어떤 식으로든 제한하려는 의도가 아니다.
개시된 회전식 절삭 공구의 양태, 특징 및 이점은 연속 메이저 플루트가 우측형이고 불연속 마이너 플루트가 좌측형인 회전식 절삭 공구, 또는 연속 메이저 플루트가 좌측형이고 불연속 마이너 플루트가 우측형인 회전식 절삭 공구에서 구현될 수 있다. 좌우측에 상관없이, 메이저 플루트는 칩 배출을 제공하고 재료 제거를 위한 것이며 메이저 플루트와 마이너 플루트의 교차 방향은 회전식 절삭 공구의 절삭 에지를 생성한다. 다음의 설명은, 연속적인 메이저 플루트가 우측형이고 불연속 마이너 플루트가 좌측형인 실시형태에 집중할 것이지만, 연속적인 우측형 메이저 플루트와 불연속적인 좌측형 마이너 플루트가 있는 회전식 절삭 공구와 관련하여 개시된 상응하는 양태, 특징, 기능 및 이점은 연속적인 좌측형 메이저 플루트 및 불연속적인 우측형 마이너 플루트가 있는 회전식 절삭 공구에서 구현될 수 있다.
도 1a 및 도 1b 는 우측 구성의 연속적인 메이저 플루트 및 좌측 구성의 불연속적인 마이너 플루트를 갖는 개시된 절삭 공구의 실시형태에 따른 회전식 절삭 공구의 2개의 상이한 각도로부터의 등각도이다. 회전식 절삭 공구 (100) 는 종방향 회전 중심 축선 (110) 을 따라 세장형이고 회전가능한 (R1) 공구 본체 (105) 를 포함한다. 공구 본체 (110) 는 선택적으로 원통형 형상, 원추형 형상 또는 윤곽 형상 중 하나를 가질 수 있다. 회전식 절삭 공구 (100) 는 플루트형 절삭 단부 부분 (112) 및 생크 부분 (114) 을 갖는다. 생크 부분 (114) 은 (종방향 회전 중심 축선 (110) 에 대해) 플루트형 절삭 단부 부분 (112) 에 축방향으로 대향한다. 플루트형 절삭 단부 부분 (112) 은 반경방향 둘레 표면 (120) 및 단부 표면 (125) 을 포함한다. 일부 실시형태에서, 둘레 표면 (120) 은 종방향 회전 중심 축선 (110) 의 방향을 따라 단부 표면 (125) 으로부터, 플루트형 절삭 단부 부분 (112) 이 생크 부분 (114) 으로 직접 변형되는 공구 본체 (100) 를 따르는 위치까지 축방향 후방으로 연장된다. 다른 실시형태에서, 하나 이상의 중간 부분들이 플루트형 절삭 단부 부분 (112) 과 생크 부분 (114) 사이에 개재된다. 단부 표면 (125) 으로부터 공구 (100) 의 축방향 대향 단부에서, 생크 부분 (114) 은 회전식 절삭 공구 (100) 를 (예를 들어, 척 또는 클램핑 장치를 통해) 공작 기계 또는 컴퓨터 수치 제어 (CNC) 기계와 같은 기계가공을 위한 장치에 부착하기 위한 수단을 선택적으로 가질 수 있다.
복수의 메이저 플루트 (130) 및 복수의 마이너 플루트 (135) 는 플루트형 절삭 단부 부분 (112) 에 위치된다. 각각의 메이저 플루트 (130) 는 공구 본체 (105) 내로 (종방향 회전 중심 축선 (110) 에 대해) 반경방향 내측으로 돌출하고 공구 본체 (105) 의 (종방향 회전 중심 축선 (110) 에 대해) 축방향으로 나선형으로 연속적으로 연장되는 메이저 플루트 표면 (140) 을 포함한다. 일부 실시형태에서, 메이저 플루트 표면 (140) 은 메이저 플루트 (130) 의 나선 길이의 적어도 일 부분, 예를 들어 대부분을 따라 연속적이다. 다른 실시형태에서, 메이저 플루트 표면 (140) 은 메이저 플루트 (130) 의 전체 나선 길이를 따라 연속적이다. 각각의 마이너 플루트 (135) 는 공구 본체 (105) 내로 (종방향 회전 중심 축선 (110) 에 대해) 반경방향으로 돌출하는 마이너 플루트 표면 (145) 을 포함한다. 다수의 불연속적인 마이너 플루트 표면 부분 (150) 은 마이너 플루트 표면 (145) 을 집합적으로 형성하고, 임의의 하나의 마이너 플루트 (135) 에서, 공구 본체 (105) 의 축방향으로 집합적으로 나선형으로 연장된다. 보기의 용이함을 위해 그리고 예로서, 마이너 플루트 (135) 는 하나의 마이너 플루트 표면 (135a) 의 불연속적인 마이너 플루트 표면 부분들 (150) 을 연결하는 파선에 의해 식별된다. 일부 실시형태에서, 마이너 플루트 표면 (145) 은 마이너 플루트 (135) 의 나선 길이의 적어도 일 부분, 예를 들어 대부분을 따라 불연속적이다. 다른 실시형태에서, 마이너 플루트 표면 (145) 은 마이너 플루트 (135) 의 전체 나선 길이를 따라 연속적이다.
회전식 절삭 공구 (100) 에서의 메이저 플루트 (130) 의 수 및 마이너 플루트 (135) 의 수는 변할 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 복수의 메이저 플루트에서의 메이저 플루트 (130) 의 총 수는 2 내지 6, 대안적으로 4 이고, 복수의 마이너 플루트에서의 마이너 플루트 (135) 의 총 수는 4 내지 12, 대안적으로 8 이다. 일부 양태에서, 메이저 플루트 (130) 의 총 수는 마이너 플루트 (135) 의 총 수보다 적다. 다른 양태에서, 메이저 플루트 (130) 의 총 수는 마이너 플루트 (135) 의 총 수와 동일하다.
도 1a 및 도 1b 에 도시된 예시적인 실시형태는 우측형 공구 (즉, 종방향 회전 중심 축선 (110) 을 따라 단부 표면 (125) 으로부터 보았을 때, 공구 (100) 는 절삭을 위해 반시계 방향으로 회전됨 (도 1a 및 도 1b 에서 방향 R1 으로 표시됨)) 이지만, 다른 실시형태는 좌측형 공구일 수 있다 (본원에서 추가로 논의됨).
도 2a 및 도 2b 는 좌측 구성의 연속적인 메이저 플루트 및 우측 구성의 불연속적인 마이너 플루트를 갖는 개시된 절삭 공구의 다른 실시형태에 따른 회전식 절삭 공구의 2개의 상이한 각도로부터의 등각도이다. 도 2a 및 도 2b 의 회전식 절삭 공구 (200) 의 특징, 기하학적 구조, 기능 및 이점은, 메이저 및 마이너 플루트의 손잡이형 (handedness) 이 다르고 이에 따라 기계 가공을 위한 회전 방향이 상이한 것을 제외하고는, 도 1a 및 도 1b 의 회전식 절삭 공구 (100) 의 유사한 특징, 기하학적 구조 및 기능에 대응한다. 따라서, 회전식 절삭 공구 (200) 는 종방향 회전 중심 축선 (210) 을 따라 세장형이고 회전가능한 (R2) 공구 본체 (205) 를 포함한다. 회전식 절삭 공구 (200) 는 플루트형 절삭 단부 부분 (212) 및 생크 부분 (214) 을 갖는다. 생크 부분 (214) 은 (종방향 회전 중심 축선 (210) 에 대해) 플루트형 절삭 단부 부분 (212) 에 축방향으로 대향한다. 플루트형 절삭 단부 부분 (212) 은 반경방향 둘레 표면 (220) 및 단부 표면 (225) 을 포함한다. 일부 실시형태에서, 둘레 표면 (220) 은 종방향 회전 중심 축선 (210) 의 방향을 따라 단부 표면 (225) 으로부터, 플루트형 절삭 단부 부분 (212) 이 생크 부분 (214) 으로 직접 변형되는 공구 본체 (200) 를 따르는 위치까지 축방향 후방으로 연장된다. 다른 실시형태에서, 하나 이상의 중간 부분이 플루트형 절삭 단부 부분 (212) 과 생크 부분 (214) 사이에 개재된다. 복수의 메이저 플루트 (230) 및 복수의 마이너 플루트 (235) 는 플루트형 절삭 단부 부분 (212) 에 위치된다. 각각의 메이저 플루트 (230) 는, 공구 본체 (205) 내로 (종방향 회전 중심 축선 (210) 에 대해) 반경방향 내측으로 돌출하고 공구 본체 (205) 의 (종방향 회전 중심 축선 (210) 에 대해) 축방향으로 연속적으로 나선형으로 연장하는 메이저 플루트 표면 (240) 을 포함한다. 각각의 마이너 플루트 (235) 는 공구 본체 (205) 내로 (종방향 회전 중심 축선 (210) 에 대해) 반경방향 내측으로 돌출하는 마이너 플루트 표면 (245) 을 포함한다. 마이너 플루트 표면 (245) 은, 마이너 플루트 표면 (245) 을 집합적으로 형성하는 복수의 불연속 플루트 표면 부분 (250) 을 포함하고, 하나의 마이너 플루트 (235) 에서 공구 본체 (205) 의 축방향으로 집합적으로 나선형으로 연장된다.
도 3 은 연속적인 우측 메이저 플루트 (130) 와 불연속적인 좌측 마이너 플루트 (135) 를 갖는 회전식 절삭 공구 (100) 의 측평면도이고, 도 4 는 도 3 에 도시된 플루트형 절삭 단부 부분 (P1) 의 확대 측면도이다. 도 3 및 도 4 에서, 메이저 플루트 (130a, 130b) 와 같은 연속적으로 인접한 2개의 메이저 플루트는 밴드 (300) 에 배치된 복수의 치형부 (305) 에 의해 서로 분리되어 있다. 보기의 용이함을 위해 그리고 예로서, 치형부 (305) 의 밴드 (300a) 는 하나의 밴드 (300a) 의 치형부들 (305) 을 연결하는 점선에 의해 식별된다. 밴드 (300) 의 복수의 치형부 (305) 의 개별 치형부 (305) 는 제 1 마이너 플루트 (135) 의 제 1 불연속 마이너 플루트 표면 부분 (150a) 및 제 2 마이너 플루트 (135) 의 제 2 불연속 마이너 플루트 표면 부분 (150b) 에 의해 서로 분리된다 (제 1 마이너 플루트 (135) 는 제 2 마이너 플루트 (135) 에 순차적으로 인접한다).
도 5 는 도 4 의 P2 부분에 도시된 치형부 밴드의 일부를 확대한 평면도이다. 도 5 에는, 치형부 (305) 의 반경방향 둘레 표면이 도시되어 있다. 또한 도 5 에는, 치형부 (305) 에 바로 인접한 절삭 공구 (100) 의 영역들이 도시되어 있으며, 이는 (2개의 순차적인 연속 우측 메이저 플루트 (130) 로부터의) 메이저 플루트 표면 (140) 및 제 1 마이너 플루트 (135) 의 제 1 불연속 마이너 플루트 표면 부분 (150a) 및 제 2 마이너 플루트 (135) 의 제 2 불연속 마이너 플루트 표면 부분 (150b) 을 포함한다 (제 1 마이너 플루트 (135) 는 제 2 마이너 플루트 (135) 에 순차적으로 인접함). 치형부의 반경방향 둘레 표면은 둘레 (320) 를 갖는 페이스 부분 (310) 을 규정한다. 둘레 (320) 는 제 1 메이저 플루트 (130) 의 플루트 표면 (140) 과 페이스 부분 (310) 의 교차에 의해 형성되는 제 1 측면 에지 (325) 를 포함한다. 제 1 측면 에지 (325) 는 제 1 절삭 에지를 규정한다. 둘레 (320) 는 또한 마이너 플루트 (135) 의 불연속 마이너 플루트 표면 부분 (150a) 과 페이스 부분 (310) 의 교차에 의해 형성되는 제 2 측면 에지 (330) 를 포함한다. 제 2 측면 에지 (330) 는 제 2 절삭 에지를 규정한다. 제 1 측면 에지 (325) 와 제 2 측면 에지 (330) 는 만나서 회전식 절삭 공구 (100) 의 절삭 회전 방향 (R1) 과 반대 방향으로 개구된 두 측면 에지 (325, 330) 와 배향되는 정점 (335) 을 형성한다. 이러한 배치의 관점에서, 정점 (335) 은 절삭 동안 (회전 절삭 공구의 절삭 회전 방향 (R1) 으로) 선단 에지이다.
절삭 에지들의 손잡이형은 회전식 절삭 공구의 손잡이형에 의존한다. 예를 들어, 우측형 회전식 절삭 공구에서 제 1 측면 에지는 우측 절삭 에지를 규정하고 제 2 측면 에지는 좌측 절삭 에지를 규정한다. 또한 예를 들어, 좌측형 회전식 절삭 공구에서 제 1 측면 에지는 좌측 절삭 에지를 규정하고 제 2 측면 에지는 우측 절삭 에지를 규정한다.
페이스 부분 (310) 의 제 1 영역 (340) 은 제 1 절삭 에지 (제 1 측면 에지 (325) 에 의해 규정됨) 로부터 페이스 부분 (310) 의 내부 영역을 향해 연장된다. 페이스 부분 (310) 의 제 2 영역 (350) 은 제 2 절삭 에지 (제 2 측면 에지 (330) 에 의해 규정됨) 로부터 페이스 부분의 내부 영역을 향해 연장된다. 제 1 영역 (340) 과 제 2 영역 (350) 모두는 각각 비평면형이고, 각각은 그들 각각의 절삭 에지의 릴리프 표면을 규정하며, 즉 제 1 영역 (340) 은 제 1 절삭 에지의 릴리프 표면을 규정하고 제 2 영역 (350) 은 제 2 절삭 에지의 릴리프 표면을 규정한다.
도 6 은 단면 VI-VI 을 따라 취한 도 4 에 도시된 플루트형 절삭 단부 부분의 단면도이고, 도 7 은 도 6 의 P3 부분의 확대도이다. 도 6 의 단면은 종방향 회전 중심 축선 (110) 에 평행하고 이를 포함하는 평면에 있다. 도 7 은 VI-VI 단면을 따라 취한 도 4 의 P2 부분의 치형부의 단면 및 VII-VII 단면을 따라 취한 도 5 의 치형부의 단면과 동일시됨을 유의한다. 도 7 은 제 1 절삭 에지 (제 1 측면 에지 (325) 에 의해 규정됨) 및 제 2 절삭 에지 (제 2 측면 에지 (330) 에 의해 규정됨) 에 대한 릴리프 표면들로서 기능하는 제 1 영역 (340) 및 제 2 영역 (350) 의 형상을 추가로 도시한다. 도 7 에 도시된 바와 같이, 제 1 영역 (340) 및 제 2 영역 (350) 각각은 비평면형이다. 일부 양태에서, 제 1 영역 (340) (제 1 절삭 에지의 릴리프 표면을 규정함) 은 제 1 반경 (r1) 을 갖는 만곡 표면을 포함한다. 다른 양태에서, 제 2 영역 (350) (제 2 절삭 에지의 릴리프 표면을 규정함) 은 제 2 반경 (r2) 을 갖는 만곡 표면을 포함한다. 일 실시형태에서, 제 1 영역 (340) (제 1 절삭 에지의 릴리프 표면을 규정함) 은 제 1 반경 (r1) 을 갖는 만곡 표면을 포함하고, 제 2 영역 (350) (제 2 절삭 에지의 릴리프 표면을 규정함) 은 제 2 반경 (r2) 을 갖는 만곡 표면을 포함하고, 제 1 반경 (r1) 의 길이 및 제 2 반경 (r2) 의 길이는 동일하다. 제 2 실시형태에서, 제 1 영역 (340) (제 1 절삭 에지의 릴리프 표면을 규정함) 은 제 1 반경 (r1) 을 갖는 만곡 표면을 포함하고, 제 2 영역 (350) (제 2 절삭 에지의 릴리프 표면을 규정함) 은 제 2 반경 (r2) 을 갖는 만곡 표면을 포함하고, 제 1 반경 (r1) 의 길이와 제 2 반경 (r2) 의 길이는 상이하다.
다른 대안적인 실시형태에서, 제 1 영역 (340) 및 제 2 영역 (350) 의 형상은 볼록할 수 있거나, 또는 가변적이거나 하나 초과의 볼록부를 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 실시형태에서, 제 1 영역 (340) (제 1 절삭 에지의 릴리프 표면을 규정함) 은 하나보다 많은 볼록 영역을 갖는 표면을 포함한다. 다른 실시형태에서, 제 2 영역 (350) (제 2 절삭 에지의 릴리프 표면을 규정함) 은 하나보다 많은 볼록 영역을 갖는 표면을 포함한다. 제 1 영역 (340) 및 제 2 영역 (350) 과 연관된 볼록부는, 2개의 영역 사이에서와 같이, 동일하거나 상이할 수 있다. 또한, 이러한 볼록부는 원, 타원 또는 포물선과 연결된 곡선과 같이 단순하거나, 3차 (또는 더 높은 차수) 다항식 함수와 연결된 것과 같이 복잡할 수 있다.
또 다른 대안적인 실시형태에서, 제 1 영역 (340) 및 제 2 영역 (350) 의 형상은 만곡형으로부터 변할 수 있거나, 곡선에 근접하는 일련의 짧고 연결된 평면형 표면일 수 있다.
제 1 절삭 에지의 릴리프 표면과 제 2 절삭 에지의 릴리프 표면은 전이 피처 (360) 에서 만난다. 전이 피처 (360) 는 선과 같이 동일 평면에 있지 않은 2개의 릴리프 표면들 (340, 350) 의 만남에 의해 형성된 피처일 수 있으며, 이는 선으로 보일 수 있거나 동일 평면에 있지 않은 두 릴리프 표면의 만남으로 인해 생성되는 가상의 선이 될 수 있다. 이와 같이, 피처는 2개의 동일 평면이 아닌 릴리프 표면들 (340, 350) 사이의 각도에 의해 형성될 수 있다. 대안적으로, 전이 피처 (360) 는 각진 2개의 동일 평면이 아닌 릴리프 표면들 (340, 350) 을 결합하는 반경이 있는 표면일 수 있다. 다른 대안에서, 전이 피처 (360) 는 각진 2개의 동일 평면이 아닌 릴리프 표면들 (340, 350) 을 결합하는 랜드와 같은 평면형 표면일 수 있으며, 평면형 표면으로부터 각진 2개의 동일 평면이 아닌 릴리프 표면들 (340, 350) 각각으로의 전이는 그 자체가 각지거나 반경을 가질 수 있다.
도 5 는 전이 피처 (360) 를 직선으로 도시하지만, 릴리프 피처 (360) 는 곡선 또는 치형부 패턴과 같은 대안적인 형태를 가질 수 있다. 또한, 도 5 에 도시된 바와 같이, 릴리프 피처는 정점 각도 (φ) 를 이등분한다. 그러나, 다른 실시형태에서 전이 피처 (360) 는 이등분하지 않고 제 1 절삭 에지 (제 1 측면 에지 (325) 에 의해 규정됨) 에 더 가깝게 또는 제 2 절삭 에지 (제 2 측면 에지 (330) 에 의해 규정됨) 에 더 가깝게 (정점 (335) 으로부터 연장되는 그 길이에 걸쳐) 배향된다. 예시적인 실시형태에서 정점 각도 (φ) 는 40도 이상 90도 이하, 대안적으로 45도 이상 70도 이하 또는 55도 이상 65도 이하 또는 60±1도의 값을 갖는다.
예시적인 실시형태에서, 제 1 절삭 에지 (제 1 측면 에지 (325) 에 의해 규정됨) 및 제 2 절삭 에지 (제 2 측면 에지 (330) 에 의해 규정됨) 및 정점 (335) 은 종방향 회전 중심 축선 (110) 과 일치하는 중심 축선을 갖는 가상 실린더 (400) 의 표면 상에 위치된다. 가상 실린더 (400) 의 표면에 위치된 제 1 절삭 에지 (제 1 측면 에지 (325) 에 의해 규정됨) 및 제 2 절삭 에지 (제 2 측면 에지 (330) 에 의해 규정됨) 은 도 6 및 도 7 로부터 볼 수 있다. 도 6 및 도 7 에 도시된 바와 같이, 제 1 절삭 에지 (제 1 측면 에지 (325) 에 의해 규정됨) 은 가상 실린더 (400) 의 표면과 일치하고 그 표면 상에 위치한다. 유사하게, 제 2 절삭 에지 (제 2 측면 에지 (330) 에 의해 규정됨) 은 가상 실린더 (400) 의 표면과 일치하고 그 표면 상에 위치한다. 일 양태에서, 제 1 영역 (340) (제 1 절삭 에지의 릴리프 표면을 규정함) 및 제 2 영역 (350) (제 2 절삭 에지의 릴리프 표면을 규정함) 은 가상 실린더 (400) 의 표면의 (종방향 회전 중심 축선 (110) 에 대해) 반경방향 내측에 있다. 이러한 배치에서, 후단 정점 (370) 은 가상 실린더 (400) 의 표면과 일치하고 그 표면 상에 위치할 수 있다 (가상 실린더 (400) 상에 위치한 도 8 의 후단 정점 (370) 참조). 다른 양태에서, 페이스 부분 (310) 의 모든 다른 부분들, 즉 제 1 절삭 에지 (제 1 측면 에지 (325) 에 의해 규정됨), 제 2 절삭 에지 (제 2 측면 에지 (330) 에 의해 규정됨) 및 정점 (335) 이외의 모든 부분들은 가상 실린더 (400) 의 표면의 (종방향 회전 중심 축선 (110) 에 대해) 반경방향 내측에 있다. 이 양태에서, "모든 다른 부분들" 은 (도 5 에 도시된 바와 같은 사변형 페이스 부분 (310) 의 경우) 후단 제 1 측면 에지 (380) 및 후단 제 2 측면 에지 (385) 와 같은 페이스 부분 (310) 의 둘레 (320) 의 다른 부분들 및 후단 정점 (370) 을 포함한다. 두 양태에서, 가상 실린더 (400) 의 반경방향 내측의 이들 표면은 회전식 절삭 공구 (100) 의 절삭 회전 방향 (R) 으로 제 1 절삭 에지 및 제 2 절삭 에지를 위한 클리어런스를 제공한다.
도 5 에 도시된 바와 같이, 페이스 부분 (310) 의 둘레 (320) 는 사변형의 형상을 갖는다. 일부 실시형태에서, 사변형은 평행사변형이고, 다른 실시형태에서 사변형은 마름모이다.
단면 VIII-VIII 를 따라 취한 도 4 에 도시된 플루트형 절삭 단부 부분의 단면도인 도 8 로 돌아가면, 페이스 부분 (310) 의 둘레 (320) 와 가상 실린더 (400) 의 표면 사이의 공간적 관계가 나타난다. 도 8 은 종방향 회전 중심 축선 (110) 에 수직하고 밴드 (300) 에 배치된 복수의 치형부들 중 적어도 하나의 치형부 (305) 와 교차하는 평면의 단면을 도시한다. 이 도면에서, 평면과 페이스 부분 (310) 사이의 교차부는 가상 실린더 (400) 의 원주와 코드 (410) 를 형성한다. 코드 (410) 는 끝점 (415, 420) 을 갖는다. 코드 (410) 의 끝점들 (415, 420) 사이의 가상 실린더 (400) 원주의 호 (θ) 는 30도 이상 45도 이하, 또는 30도 이상 35도 이하 또는 31±1도이다.
또한 도 8 을 참조하면, 메이저 플루트 (130) 와 마이너 플루트 (135) 모두를 관찰할 수 있다. 도 8 의 단면도에서, 메이저 플루트 (130) 의 호 길이 (440) 가 마이너 플루트 (135) 의 호 길이 (445) 보다 크다는 것을 쉽게 관찰할 수 있다. 일 양태에서, 복수의 마이너 플루트들은 메이저 플루트의 개구를 통해 볼 수 있으며, 이는 메이저 플루트 (130) 의 호 길이 (440) 가 마이너 플루트 (135) 의 호 길이 (445) 보다 크다는 것을 시각적으로 확인해준다. 일 양태에서, 마이너 플루트 (135) 의 호 길이 (445) 는 (0.5 × 메이저 플루트 (130) 의 호 길이 (440)) 보다 크다. 다른 양태에서, 메이저 플루트 (130) 의 호 길이 (440) 는 마이너 플루트 (135) 의 호 길이 (445) 의 비정수 배수이고, 비정수 배수는 1 초과 5 미만, 대안적으로 1 초과 4 미만 또는 1 초과 3 미만이다.
또한, 도 8 에 도시된 단면을 참조하면, 메이저 플루트 (130) 및 마이너 플루트 (135) 각각과 관련된 반경방향 경사각을 관찰할 수 있다. 반경방향 경사각은 플루트의 경사면과 종방향 회전 중심 축선 (110) 에 수직인 평면에서 측정한 반경에 의해 이루어지는 각도이다. 도 8 에 도시된 바와 같이, 각각의 메이저 플루트 (130) 는 양의 반경방향 경사각 (γ) 을 갖고, 각각의 마이너 플루트 (135) 는 양의 반경방향 경사각 (ε) 을 갖는다. 예시적인 실시형태에서, 양의 반경방향 경사각 (γ) 은 9°≤ γ ≤ 11°, 대안적으로 γ = 10°이고, 양의 반경방향 경사각 (ε) 은 9°≤ ε ≤ 11°, 대안적으로 ε = 10°이다.
전반적으로, 회전식 절삭 공구의 예시적인 실시형태에서, 치형부 (305) 의 각 밴드 (300) 는, 적어도 일부 양태에서는 동일하고 일부 실시형태에서는 모든 양태에서 동일한 기하학적 구조를 갖는다. 일부 양태에서, 복수의 밴드들 (300) 중 하나의 밴드의 적어도 모든 치형부 (305) 는 동일한 기하학적 구조를 갖지만, 일 밴드 (300) 의 치형부 (305) 의 기하학적 구조는 제 2 밴드 (300) 의 치형부 (305) 의 기하학적 구조와 다를 수 있다. 다른 양태에서, 복수의 밴드들 (300) 중 하나의 밴드의 적어도 모든 치형부 (305) 는 동일한 기하학적 구조를 갖지만, 일 밴드 (300) 의 치형부 (305) 의 기하학적 구조는 제 2 밴드 (300) 의 치형부 (305) 의 기하학적 구조와 다를 수 있다. 또 다른 양태에서, 복수의 밴드들 (300) 중 하나의 밴드의 모든 치형부 (305) 의 페이스 부분 (310) 은 동일한 기하학적 구조를 갖는다.
메이저 플루트 (130) 및 마이너 플루트 (135) 는 모두 각각의 플루트의 가장 반경방향 내측 표면에 위치된 가상 라인들인 나선형 중심선들을 갖는다. 도 4 는 메이저 플루트 (130) 의 나선형 중심선 (500) 및 마이너 플루트 (135) 의 나선형 중심선 (510) 의 예와 함께 주석이 달려 있고, 도 6 은 나선형 중심선 (500) 이 위치하는 메이저 플루트 (130) 의 가장 반경방향 내측 표면의 위치와 함께 주석이 달려 있다. 나선형 중심선은 각각의 플루트의 나선형 형상을 나타내고, 나선형 중심선과 종방향 회전 중심 축선 (110) 을 포함하는 가상 평면 사이에 형성된 각도는 플루트의 나선 각도를 나타낸다. 예를 들어, 메이저 플루트 (130) 의 나선형 중심선 (500) 과 종방향 회전 중심 축선 (110) 을 포함하는 가상 평면 사이에 형성되는 각도는 메이저 플루트 (130) 의 나선 각도 (α) 를 나타내고, 마이너 플루트 (135) 의 나선형 중심선 (510) 과 종방향 회전 중심 축선 (110) 을 포함하는 가상 평면 사이에 형성되는 각도는 마이너 플루트 (135) 의 나선 각도 (β) 를 나타낸다. 예시적인 실시형태에서, 각 메이저 플루트 (130) 의 나선 각도 (α) 는 45°≤ |α| ≤ 70°, 또는 59°≤ |α| ≤ 61°의 절대값을 갖고, 각 마이너 플루트 (135) 의 나선 각도 (β) 는 45°≤ |β| ≤ 70°, 또는 59°≤ |β| ≤ 61°의 절대값을 갖는다. 일 양태에서, 각 메이저 플루트 (130) 의 나선 각도 (α) 의 절대값과 각 마이너 플루트 (135) 의 나선 각도 (β) 의 절대값은 동일하다. 다른 양태에서, 각 메이저 플루트 (130) 의 나선 각도 (α) 의 절대값과 각 마이너 플루트 (135) 의 나선 각도 (β) 의 절대값은 상이하다.
추가적인 실시형태에서, 순차적으로 인접한 2개의 메이저 플루트 (130) 각각의 나선형 중심선 (500) 은 플루트형 절삭 단부 부분 (112) 의 종방향 길이를 따라 일정한 분리 거리에 있다. 도 6 은 순차적으로 인접한 2개의 메이저 플루트 (130a, 130b) 의 나선형 중심선 (500a, 500b) 사이의 분리 거리 (D1) 의 예를 나타내기 위해 주석이 달려 있다. 예시적인 실시형태에서, 분리 거리 (D1) 는 공구 직경, 나선형 리드, 및 메이저 플루트의 수의 함수이다.
도 9 는 메이저 플루트 (130) 의 특징을 도시하는 종방향 회전 중심 축선 (110) 에 수직인 평면에서의 플루트형 절삭 단부 부분 (112) 의 단면도이다. 도 9 는 메이저 플루트 표면 (140) 의 단면 형상 뿐만 아니라 공구의 원주 주위의 메이저 플루트 (130) 의 분포를 개략적으로 도시한다. 공구는, 나선형 중심선 (500) 이 위치되는 메이저 플루트 표면 (140) 상의 위치인, 메이저 플루트 (130) 의 가장 반경방향 내측 표면을 연결하는 원주를 갖고 종방향 회전 중심 축선 (110) 상에 센터링된 가상 원 (520) 에 의해 규정된 제 1 코어 직경을 갖는다. 가상 실린더 (400) 표면의 반경 (r3) 의 길이와 제 1 코어의 반경 (r4) 의 길이간의 차이는 메이저 플루트 (130) 의 반경방향 깊이를 규정한다.
도 10 은 마이너 플루트 (135) 의 특징을 보여주는 종방향 회전 중심 축선 (110) 에 수직인 평면에서의 플루트형 절삭 단부 부분 (112) 의 단면도이다. 도 10 은 마이너 플루트 표면 (145) 의 단면 형상 뿐만 아니라 공구의 원주 주위의 마이너 플루트 (135) 의 분포를 개략적으로 도시한다. 공구는, 나선형 중심선 (510) 이 위치되는 마이너 플루트 표면 (140) 상의 위치인, 마이너 플루트 (135) 의 가장 반경방향 내측 표면을 연결하는 원주를 갖고 종방향 회전 중심 축선 (110) 상에 센터링된 가상 원 (530) 에 의해 규정된 제 2 코어 직경을 갖는다. 가상 실린더 (400) 표면의 반경 (r3) 의 길이와 제 2 코어의 반경 (r5) 의 길이간의 차이는 마이너 플루트 (135) 의 반경방향 깊이를 규정한다.
예시적인 실시형태에서, r4 에 대한 값은 r3 값의 60% 이고, r5 값은 r3 값의 80% 이다.
회전식 절삭 공구 (100) 의 일 양태에서, 메이저 플루트 (130) 는 마이너 플루트 (135) 의 제 2 코어 직경보다 작은 제 1 코어 직경을 갖는다. 즉, 메이저 플루트 (130) 의 제 1 코어의 반경 (r4) 의 길이는 마이너 플루트 (135) 의 제 2 코어의 반경 (r5) 의 길이보다 작다. 회전식 절삭 공구 (100) 의 다른 양태에서, 메이저 플루트 (130) 의 반경방향 깊이는 마이너 플루트 (135) 의 반경방향 깊이보다 크다.
또한, 도 9 및 도 10 에서 메이저 플루트 (130) 의 양의 반경방향 경사각 (γ) 과 마이너 플루트 (135) 의 양의 반경방향 경사각 (ε) 을 볼 수 있다.
도 11 은 회전식 절삭 공구 (100) 의 플루트형 절삭 단부 부분 (112) 의 일부의 확대된 등각 투시도이며, 치형부 (300) 의 2개의 연속 치형부 (305) 상의 절삭 에지들의 관계를 도시한다. 도 11 은 종방향 회전 중심 축선 (110) 을 포함하는 평면에 수직인 방향에서 본 것이다. 도 11 에 도시된 치형부 (300) 의 밴드에서, 제 1 치형부 (305a) 는 마이너 플루트 (135) 에 의해 제 2 치형부 (305b) 로부터 분리된다. 도시된 실시형태에서, 제 1 치형부 (305a) 는 (절삭 회전 방향 (R1) 으로 그리고 제 2 치형부 (305b) 에 대해) 선행 치형부이다. 제 1 치형부 (305a) 는 정점 (335a) 에서 만나는 제 1 절삭 에지 (제 1 측면 에지 (325a) 에 의해 규정됨) 및 제 2 절삭 에지 (제 2 측면 에지 (330a) 에 의해 규정됨) 를 갖고, 제 2 치형부 (305b) 는 정점 (335b) 에서 만나는 제 1 절삭 에지 (제 1 측면 에지 (325b) 에 의해 규정됨) 및 제 2 절삭 에지 (제 2 측면 에지 (330b) 에 의해 규정됨) 를 갖는다. 도 11 은 또한 선행 치형부인 제 1 치형부 (305a) 와 후행 치형부인 제 2 치형부 (305b) 사이의 (절삭 회전 방향 (R) 으로의) 오버랩을 도시한다. 제 1 치형부 (305a) 의 제 1 절삭 에지 (제 1 측면 에지 (325a) 에 의해 규정됨) 의 적어도 일부는 제 2 치형부 (305b) 의 제 2 절삭 에지 (제 1 측면 에지 (330b) 에 의해 규정됨) 의 적어도 일부와 (종방향 회전 중심 축선 (110) 의 축방향에 대해) 축방향으로 오버랩한다. 도 11 에서, 오버랩은 오버랩 (Δ) 으로서 도시되어 있다. 특정 실시형태에서, 제 1 치형부 (305a) 의 제 1 절삭 에지 (제 1 측면 에지 (325a) 에 의해 규정됨) 의 후행 부분 (580) 은 제 2 치형부 (305b) 의 제 2 절삭 에지 (제 1 측면 에지 (330b) 에 의해 규정됨) 의 후행 부분 (585) 과 축방향으로 오버랩한다. 예시적인 실시형태에서, 오버랩 (Δ) 은 피치 (P) 의 6% 내지 10% 이다. 종방향 회전 중심 축선에 수직이고 밴드에 배치된 복수의 치형부 중 순차적으로 인접한 두 치형부를 교차하는 평면, 즉 오버랩 (Δ) 위치에 위치한 평면에서 볼 때, 제 1 치형부 (305a) 의 제 1 절삭 에지 (제 1 측면 에지 (325a) 에 의해 획정됨) 의 부분은, 절삭 회전 방향 (R) 에 대해, 제 2 치형부 (305b) 의 제 2 절삭 에지 (제 1 측면 에지 (330b) 에 의해 획정됨) 의 부분의 앞에 있다. 오버랩 (Δ) 은 작업물을 기계로 가공하는 동안 공구 (100) 가 절삭 회전 방향 (R1) 으로 회전할 때 치형부 (300) 의 밴드의 치형부 (305) 에 의해 형성된 공구 (100) 의 유효 절삭 에지에 갭이 없도록 보장하고 작업물에 매끄러운 마무리를 제공한다.
도 12 는 회전식 절삭 공구 (100) 의 플루트형 절삭 단부 부분 (112) 의 일부의 확대된 등각 투시도이며, 치형부 (300) 의 2개의 연속 치형부 (305) 상의 전이 피처 (360) 의 관계를 도시한다. 도 12 는 도 11 에 도시된 것과 동일한 도면이다. 도 12 에 도시된 치형부의 밴드 (300) 에서, 하나의 밴드 (300) 상의 인접 치형부 (305) 의 전이 피처들 (360) 사이의 거리 (D2) (종방향 회전 중심 축선 (110) 에 평행하게 결정됨) 는 치형부의 피치 (P) 를 규정한다. 또한, 치형부들 (305) 중 하나의 치형부의 페이스 부분 (310) 의 제 1 절삭 에지 (제 1 측면 에지 (325) 에 의해 규정됨) 과 제 2 절삭 에지 (제 2 측면 에지 (330) 에 의해 규정됨) 사이의 최대 거리 (D3) (종방향 회전 중심 축선 (110) 에 평행하게 결정됨) 는 절삭 폭 (W) 을 규정한다. 예시적인 실시형태에서, 절삭 폭 (W) 은 피치 (P) 보다 크다. 피치 (P) 와 폭 (W) 이 치형부 (300) 의 밴드의 복수의 치형부 (305) 에 대해 일정할 때, 폭 (W) 이 피치 (P) 보다 크면 작업물을 기계가공하는 동안 공구 (100) 가 절삭 회전 방향 (R1) 으로 회전할 때 치형부 (300) 의 밴드의 치형부 (305) 에 의해 형성된 공구 (100) 의 유효 절삭 에지에 갭이 없음을 보장한다.
회전식 절삭 공구 (100) 의 단부 표면 (125) 은 엔드 밀에 대해 당업계에 공지된 다양한 형태 중 임의의 것을 가질 수 있다. 예를 들어 그리고 종방향 회전 중심 축선 (110) 을 따라 본 단부 표면의 도면인 도 13a 에 도시된 바와 같이, 단부 표면 (125) 은 중심 절삭 엔드 밀 구성을 가질 수 있다. 중심 절삭 엔드 밀 구성에서, 측평면도에서 단부 표면 (125) 은 평면형이고 (또한 도 3-4 및 6 참조) 단부 절삭 에지 (600) 를 포함한다. 평면형 단부 표면 (125) 과 일치하는 단부 절삭 에지 (600) 의 부분은 반경방향으로 직선형이다 (도 13a 참조).
다른 예에서 그리고 종방향 회전 중심 축선 (110) 을 따라 본 단부 표면의 도면인 도 13b 에 도시된 바와 같이, 단부 표면 (125) 은 만곡된 절삭 에지 (610) 를 갖는 볼 엔드 밀 구성을 가질 수 있다.
다른 예에서 그리고 종방향 회전 중심 축선 (110) 을 따라 본 단부 표면의 도면인 도 13c 에 도시된 바와 같이, 단부 표면 (125) 은 두 개의 오프셋 각진 절삭 에지 (630a, 630b) (전형적으로 직선형 절삭 에지) 및 드릴 포인트 (625) 의 끼인각을 형성하는 제 1 및 제 2 축방향 각진 절삭 에지 (620a, 620b) (전형적으로 직선형 절삭 에지) 를 갖는 드릴 포인트 엔드 밀 구성을 가질 수 있다.
그러나, 본 명세서에 개시된 특징, 개선, 방법, 공정 및 기타 기술적 세부사항은 또한 다른 유형의 엔드 밀, 페이스 밀, 사이드 밀, 및 포인트 지오메트리를 갖는 드릴 공구와 같은 다른 범주 및 유형의 회전식 절삭 공구에도 적용가능하다.
회전식 절삭 공구는 플루트형 절삭 단부 부분 (112) 의 표면 상의 코팅을 선택적으로 포함할 수 있다. 일 양태에서, 코팅은 플루트형 절삭 단부 부분 (112) 의 모든 표면들 상에 존재한다. 다른 양태에서, 코팅은 플루트, 절삭 에지, 페이스 부분 또는 이들의 조합된 것의 표면들의 일부에 존재한다. 또 다른 양태에서, 코팅은 메이저 플루트 표면 (140), 마이너 플루트 표면 (145), 제 1 절삭 에지 (제 1 측면 에지 (325) 에 의해 규정됨), 제 2 절삭 에지 (제 2 측면 에지 (330) 에 의해 규정됨), 제 1 영역 (340) (제 1 절삭 에지의 릴리프 표면을 규정함), 제 2 영역 (350) (제 2 절삭 에지의 릴리프 표면을 규정함), 또는 이들 표면의 조합을 포함하여 플루트형 절삭 단부 부분 (112) 을 포함하는 부분에 존재한다. 또한, 일부 양태에서 코팅은 플루트형 절삭 단부 부분 (112) 의 전체 축방향 길이를 따른 표면 상에 있는 반면, 다른 양태에서 코팅은 단부 표면 (125) 으로부터 뒤쪽으로 플루트형 절삭 단부 부분 (112) 의 축방향 길이의 일부를 따른 표면 상에 존재하며, 예를 들어 플루트형 절삭 단부 부분 (112) 의 축방향 길이의 처음 50%, 대안적으로 처음 25% 를 따른 표면 상에 존재한다. 위의 각각에서, 단부 표면 (125) 은 코팅되거나 코팅되지 않을 수도 있다.
코팅은 절삭 공구 분야에 공지된 임의의 적합한 코팅일 수 있다. 예를 들어, 코팅은 화학적 기상 증착 (CVD) 코팅일 수 있다. 적합한 CVD 코팅의 예는 다결정 다이아몬드 (PCD) 이다. 다른 예에서, 코팅은 물리적 기상 증착 (PVD) 코팅일 수 있다. 적절한 물리적 기상 증착 코팅의 예는 다이아몬드형 탄소 (DLC), 흑연, Ti(Al,N), Ti(C,N), Al(Ti,N) 및 Al(Cr,N) 을 포함한다. 화학량론적 및 비화학량론적 Ti(Al,N), Ti(C,N), Al(Ti,N) 및 Al(Cr,N) 모두가 코팅으로서 사용할 수 있다. 전형적으로, 코팅은 두께가 100 nm 내지 3 마이크론, 대안적으로 두께가 1 마이크론 내지 2 마이크론이다.
회전식 절삭 공구 (100) 의 실시형태는 절삭 영역으로 냉각제 (액체 또는 기체) 를 전달하기 위한 내부 채널을 선택적으로 가질 수 있다. 그러한 내부 채널은, 존재하는 경우, 길이 방향으로 내부적으로 연장될 수 있고 일반적으로 플루트 표면 (140, 145) 및/또는 단부 표면 (125) 의 표면에서 생크 부분 (114) 으로부터 플루트형 절삭 단부 부분 (112) 의 출구 개구까지 연장하도록 필요에 따라 나선형으로 피치를 가질 수 있다.
추가로, 본 명세서에 개시 및 설명되고 도면에 도시된 특징은 일반적으로 플루트 및 치형부 (및 절삭 에지 및 페이스 부분의 기하학적 구조를 포함하는 관련 특징) 가 공구 본체와 일체로 형성되는 솔리드 바디 회전식 절삭 공구에서 구현된다. 그러나, 플루트 및 치형부 (및 절삭 에지 및 페이스 부분의 기하학적 구조를 포함하는 관련 특징) 는 제거가능한 절삭 인서트를 사용하는 공구에서도 구현될 수 있다.
도 14 는 개시된 절삭 공구의 실시형태를 제조하는 방법의 단계를 도시한다. 도 14 에 예시된 방법 (700) 은 종방향 회전 중심 축선 (110) 을 포함하는 공구 본체 (105) 를 형성하는 것 (710) 을 포함한다. 본 명세서에 개시된 바와 같이, 공구 본체 (105) 는 세장형이고 종방향 회전 중심 축선 (110) 을 따라 회전가능하다. 일부 양태에서, 공구 본체의 블랭크는 WC (tungsten-cemented carbide) 또는 WC-Co (tungsten carbide cobalt) 와 같은 그리고 티타늄 카바이드 (TiC) 또는 탄탈륨 카바이드 (TaC) 와 같은 카바이드 입자가 있거나 없는 경질 재료를 통합함으로써 경질 재료의 솔리드 본체로서 형성된다. 공구강, 고속도강 및 세라믹과 같은 다른 재료를 공구 본체에 사용할 수 있다.
공구 본체 (105) 의 블랭크를 형성한 후, 블랭크의 플루트형 절삭 단부 부분 (112) 에 복수의 메이저 플루트 (130) 및 복수의 마이너 플루트 (135) 를 형성한다 (720). 방법 (700) 의 일부 실시형태에서, 블랭크의 솔리드 본체는 로드로서 형성될 수 있으며, 이 경우 복수의 메이저 플루트 (130) 및 복수의 마이너 플루트 (135) 는 연삭 및/또는 연마와 같은 적절한 재료 제거 수단에 의해 공구 본체 (105) 의 플루트형 절삭 단부 부분 (112) 에 형성된다. 또한, 적층 제조 방법이 공구의 거친 형태를 제조하기 위해 적용될 수 있고, 그 후 연삭 및/또는 연마에 의해 최종 형태로 최종 기계가공될 수 있음이 고려된다.
연삭은 CBN, 산화알루미늄 및 다이아몬드 연삭 휠과 같은 임의의 적절한 기술에 의해 수행될 수 있으며, 일반적으로 컴퓨터 제어 위치지정 및 이동 장비에 의해 지원된다. 기계가공은 나선형 플루트들 (메이저 플루트 및 마이너 플루트 모두) 의 재료를 제거하여 나선 각도 (α) 및 나선 각도 (β) 의 선택된 값을 갖게 하고 정점 각도 (φ) 및 경사각 (γ 및 ε) 의 선택된 값을 갖는 치형부를 생성하게 하며, 이들 모두는 (제조 공차를 고려하여) 여기에 개시된 범위 내이다.
제거가능한 절삭 인서트 회전식 절삭 공구의 경우, 공구 본체의 블랭크는 예를 들어 솔리드 본체 회전식 절삭 공구에 대해 위에서 논의된 것을 포함하는 임의의 적절한 기술에 의해 제조된다. 블랭크는 공구 본체의 일반적으로 길쭉한 형태를 가지며, 나선형으로 연장되는 플루트들을 포함한다. 제거가능한 인덱서블 절삭 인서트를 위한 착좌 포켓이 치형부의 밴드에 형성된다. 착좌 포켓은, 모두가 제거가능한 인덱서블 절삭 인서트에 형성되는, 정점 (335) 을 형성하기 위해 만나는 제 1 측면 에지 (325) 및 제 2 측면 에지 (330) 및 페이스 부분 (310) 의 피처들을 포함하여, 치형부의 다양한 관련 특징 및 표면에 대해 원하는 방향으로 의도된 제거가능한 인덱서블 절삭 인서트를 수용하도록 상응하는 크기, 간격 및 배향을 갖는다.
회전식 절삭 공구는 공구 본체와 일체로 형성된 특징 및 이후에 회전식 절삭 공구의 착좌 포켓에 장착되는 제거가능한 인덱서블 절삭 인서트에 형성된 특징의 조합을 구현할 수 있다.
방법 (700) 의 다른 실시형태에서, 공구 본체 (105) 의 솔리드 본체는 분말 야금 기술을 사용하여 (적어도 거친 형태로) 직접 형성될 수 있으며, 이 경우 복수의 메이저 플루트 (130) 및 복수의 마이너 플루트 (135) (본 명세서에 개시된 다양한 특징들 중 하나 이상을 가짐) 는 분말 야금 공정에서 이용되는 성형 공정에 의해 공구 본체 (105) 의 플루트형 절삭 단부 부분 (112) 에 형성된다. 어떤 경우에는, 분말 야금 기술을 사용하여 형성된 플루트를 연삭 또는 기타 기술로 마무리하여 최종 치수 및 표면 마감을 얻는다.
공구 본체의 플루트 프로파일이 형성된 후, 밴드 (300) 에 배치된 복수의 치형부들 중 각 치형부 (305) 의 반경방향 둘레 표면에 표면 프로파일이 형성된다 (730). 이 표면 프로파일은 여기에 개시된 다양한 특징들 중 하나 이상을 갖는 페이스 부분 (310) 을 규정한다.
일 실시형태에서, 표면 프로파일은 연삭에 의해 형성된다. 도 15 및 도 16 은 밴드에 배치된 복수의 치형부들 중 각 치형부의 반경방향 둘레 표면에 표면 프로파일을 형성하는 데 사용될 수 있는 연삭 공정의 양태를 개략적으로 도시한다. 도 15 에 개략적으로 도시된 바와 같이, 연삭 형태 (805) 를 갖는 연삭 휠 (800) 은 치형부의 반경방향 둘레 표면 상의 연삭될 표면과 회전 접촉하게 된다. 연삭 형태, 공구 본체 또는 둘 모두가 회전하여 회전 접촉에 대한 회전에 영향을 줄 수 있다. 연삭 형태 (805) 는 제 1 절삭 에지 및 제 2 절삭 에지의 각각의 릴리프 표면을 규정하는 페이스 부분 (310) 의 제 2 영역 (350) 및 페이스 부분 (310) 의 제 1 영역 (340) 의 원하는 표면 프로파일의 네거티브인 단면 프로파일을 갖는다. 예시된 예에서, 연삭 형태 (805) 는 리지 (830) 에서 만나는 제 1 오목 표면 (810) 및 제 2 오목 표면 (820) 을 포함하는 단면 프로파일을 갖는다. 연삭 작업 동안, 리지 (830) 는 사변형 형상의 페이스 부분 (310) 의 정점 (335) 과 일반적으로 정렬된다. 리지 (830) 가 전이 피처 (360) 를 형성함에 따라, 전이 피처 (360) 가 예를 들어 측면 에지 (325, 330, 380, 385) 및 후행 정점 (370) 과 같은 페이스 부분 (310) 의 피처들에 대해 원하는 위치 및 배향으로 형성되도록 또한 연삭이 수행된다.
도 16 은 선행 정점 (335), 전이 피처 (360), 후행 정점 (370) 및 치형부의 절삭 에지를 도시하는 치형부 (305) 의 페이스 부분 (310) 의 측단면도이다. 도 16 에 도시된 바와 같이, 페이스 부분 (310) 은 15±1도의 반경방향 릴리프 각도 (Ψ) 에 있다.
방법 (700) 은 또한 본 명세서에 개시된 바와 같이, 화학적 기상 증착 (CVD) 코팅 또는 물리적 기상 증착 (PVD) 코팅으로 플루트형 절삭 단부 부분 (120) 의 표면을 선택적으로 코팅하는 것을 포함한다.
개시된 회전식 절삭 공구의 실시형태는 작업물로부터 재료를 제거하기 위한 기계가공 작업에 사용될 수 있다. 예를 들어, 개시된 회전식 절삭 공구의 실시형태는 공작 기계 또는 컴퓨터 수치 제어 (CNC) 기계와 같은 기계가공을 위한 장치의 스핀들에 장착될 수 있다. 일반적으로, 생크 부분 (114) 은 종방향 회전 중심 축선 (110) 을 중심으로 회전식 절삭 (100) 의 축방향 회전을 위해 스핀들에 클램핑되거나 고정될 것이다. 그런 다음, 장착된 회전식 절삭 공구 (100) 가 회전되고 작업물의 재료가 절삭 에지들, 즉 제 1 절삭 에지 (제 1 측면 에지 (325) 에 의해 규정됨) 및 제 2 절삭 에지 (제 2 측면 에지 (330) 에 의해 규정됨) 와 접촉함으로써 제거된다. 전형적으로, 기계가공 동안, 정점 (335) 은 작업물과 먼저 접촉한다. 대안적으로, 전술한 반경방향 절삭 에지 (및 치형부 패턴 및 경사면 중 하나 이상을 포함하는 관련 특징부) 를 갖는 회전식 절삭 공구는 기계가공을 위한 장치의 고정 위치에 장착될 수 있고 작업물은 위치결정되고, 이동되고 그리고/또는 회전되어 반경방향 절삭 에지에 접촉하여 작업물로부터 재료를 제거한다. 작업물은 철 또는 비철일 수 있는 금속 재료, 금속 합금 재료, 천연 또는 합성 재료, 또는 둘 이상의 상이한 재료의 합성물일 수 있다. 특정 실시형태에서, 작업물은 탄소 섬유 강화 플라스틱 (CRFP) 또는 유리 섬유 강화 플라스틱 (GFRP) 과 같은 섬유 강화 합성물이다. 나선 각도 (α, β), 반경방향 경사각 (γ,ε), 호 (θ) 및 정점 각도 (φ) 에 대한 기하학적 구조는 일반적으로 적어도 부분적으로는 기계가공될 재료의 특성에 따라 달라지며, 다양한 치형부 형상을 생성한다. 이러한 기하학적 구조는, 예를 들어, 섬유 층들의 수, 섬유들의 방향, 알루미늄 또는 아라미드 외부 층의 라미네이트와 같은 층과 재료의 적층된 조합을 기반으로 조정될 수 있다.
예로서, 개시된 회전식 절삭 공구의 실시형태는 탄소 강화 복합 재료의 작업물로부터 재료를 제거하기 위한 기계가공 작업에 사용될 수 있다. 도 17a 는 개시된 실시형태에 따른 회전식 절삭 공구에 의해 기계가공된 탄소 섬유 강화 플라스틱 (CRFP) 의 작업물 (700) 을 도시한다. 작업물 (700) 은 우측 메이저 플루트 및 좌측 마이너 플루트를 갖는 중앙 절삭 엔드 밀에 의해 밀링 에지 (705) 에 의해 기계가공되었다. 도 17b 는 도 17a 의 P3 부분에 대응하는 기계가공된 에지 (705) 부분의 확대도를 도시한다. 확대도에서 볼 수 있는 바와 같이, 층들의 박리 또는 파단의 징후가 없으며, 섬유 풀아웃 또는 비전단 섬유도 없다.
: 표 1 의 다음 정보는 여기에 개시된 실시형태에 따라 제조된 절삭 공구의 실시형태를 설명한다:
Figure pct00001
이전에 언급된 바와 같이, 개시된 회전식 절삭 공구는, 연속 메이저 플루트가 우측형이고 불연속 마이너 플루트가 좌측형인 회전식 절삭 공구 또는 연속 메이저 플루트가 좌측형이고 불연속 마이너 플루트가 우측형인 회전식 절삭 공구로 구현될 수 있다. 연속 메이저 플루트가 우측형이고 불연속 마이너 플루트가 좌측형인 실시형태에서 (예를 들어, 도 1a 및 1b 참조), 메이저 플루트는 우측 플루트이고 마이너 플루트는 좌측 플루트이고 제 1 절삭 에지는 우측 절삭 에지이고 제 2 절삭 에지는 좌측 절삭 에지이다. 연속 메이저 플루트가 좌측형이고 불연속 마이너 플루트가 우측형인 실시형태에서 (예를 들어, 도 2a 및 2b 참조), 메이저 플루트는 좌측 플루트이고 마이너 플루트는 우측 플루트이고 제 1 절삭 에지는 좌측 절삭 에지이고 제 2 절삭 에지는 우측 절삭 에지이다. 연속적인 우측형 메이저 플루트 및 불연속적인 좌측형 마이너 플루트를 갖는 회전식 절삭 공구의 실시형태와 관련하여 개시된 위의 모든 특징들은, 단독으로 또는 조합하여, 연속적인 좌측형 메이저 플루트와 불연속적인 우측형 마이너 플루트를 갖는 회전식 절삭 공구의 실시형태에 존재할 수 있다.
본 발명이 그 실시형태들과 관련하여 설명되었지만, 구체적으로 설명되지 않은 추가, 삭제, 수정 및 대체가 첨부된 청구범위에 규정된 발명의 사상 및 범위에서 벗어나지 않고서 이루어질 수 있음은 당업자에 의해 인식될 것이다.
본 명세서에서 실질적으로 임의의 복수 및/또는 단수 용어의 사용과 관련하여, 당해 분야의 숙련가는 문맥 및/또는 적용에 적절하게 복수에서 단수로 그리고/또는 단수에서 복수로 번역할 수 있다. 다양한 단수/복수 순열은 명확성을 위해 여기에서 명시적으로 설명되지 않는다.
본 명세서에 기술된 주제는 때때로 상이한 다른 구성요소 내에 포함되거나 이들과 연결된 상이한 구성요소를 예시한다. 그러한 도시된 아키텍처는 단지 예시적이며 실제로 동일한 기능을 달성하는 많은 다른 아키텍처가 구현될 수 있음을 이해해야 한다. 개념적 의미에서, 동일한 기능을 달성하기 위한 구성요소의 임의의 배치는 원하는 기능이 달성되도록 효과적으로 "연관"된다. 따라서, 특정 기능을 달성하기 위해 결합된 본 명세서에서의 임의의 2개의 구성요소는 아키텍처 또는 중간 구성요소와 상관없이 원하는 기능이 달성되도록 서로 "연관된" 것으로 볼 수 있다. 마찬가지로, 그렇게 연관된 임의의 두 구성요소는 원하는 기능을 달성하기 위해 서로 "작동가능하게 연결된" 또는 "작동가능하게 결합된" 것으로 볼 수 있으며, 그렇게 연관될 수 있는 임의의 두 구성요소는 또한 원하는 기능을 달성하기 위해 서로 "작동가능하게 결합가능한" 것으로 볼 수 있다. 작동가능하게 결합가능한 것의 특정 예는 물리적으로 결합가능하고/하거나 물리적으로 상호작용하는 구성요소, 및/또는 무선으로 상호작용할 수 있고/있거나 무선으로 상호작용하는 구성요소, 및/또는 논리적으로 상호작용하고/하거나 논리적으로 상호작용할 수 있는 구성요소를 포함하지만 이에 국한되지 않는다.
일부 예에서, 하나 이상의 구성요소는 본 명세서에서 "~하도록 구성된", "~에 의해 구성되는", "~로 구성 가능한", "~로 작동 가능한/동작 가능한", "적응되는/적응가능한", "할 수 있는", "~에 순응가능한/순응하는" 등으로 언급될 수 있다. 당업자는 문맥이 달리 요구하지 않는 한 그러한 용어 (예를 들어, "~하도록 구성된") 가 일반적으로 활성 상태 구성요소 및/또는 비활성 상태 구성요소 및/또는 대기 상태 구성요소를 포함할 수 있음을 인식할 것이다.
본원에 기술된 본 발명의 주제의 특정 양태들이 도시되고 설명되었지만, 본원의 교시에 기초하여, 본원에 설명된 주제 및 이의 더 넓은 양태들로부터 벗어남이 없이 변경 및 수정이 이루어질 수 있고, 따라서 첨부된 청구범위는 본원에 기재된 주제의 진정한 정신 및 범위 내에 있는 모든 그러한 변경 및 수정을 그 범위 내에 포함한다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 일반적으로, 여기에 사용된 용어, 특히 첨부된 청구범위 (예를 들어, 첨부된 청구범위의 본문) 에서 사용되는 용어는 일반적으로 "개방된" 용어로서 해석되어야 한다 (예를 들어, "포함하는" 이라는 용어는 "포함하지만 이에 국한되지 않는" 으로 해석되어야 하고, "갖는" 이라는 용어는 "적어도 갖는" 으로 해석되어야 하고, "포함한다" 라는 용어는 "포함하지만 이에 국한되지 않는" 등으로 해석되어야 한다) 는 것이 당업자에게 이해될 것이다. 특정 수의 도입된 청구항 인용이 의도된 경우, 그러한 의도는 청구범위에 명시적으로 인용될 것이며, 그러한 인용이 없을 경우 그러한 의도가 존재하지 않는다는 것이 당업자에 의해 추가로 이해될 것이다. 예를 들어, 이해를 돕기 위해, 다음의 첨부된 청구범위에는 청구 내역을 소개하기 위해 "적어도 하나" 및 "하나 이상"이라는 소개 문구의 사용이 포함될 수 있다. 그러나 그러한 문구의 사용은, 동일 청구항이 소개 문구 "하나 이상" 또는 "적어도 하나" 와 "a" 또는 "an" 과 같은 부정관사를 포함한다고 하여도 (예를 들어, "a" 및/또는 "an" 은 일반적으로 "적어도 하나" 또는 "하나 이상" 을 의미하는 것으로 해석됨), 부정관사 "a" 또는 "an" 에 의한 청구항 인용의 도입이 그러한 도입된 청구항 인용을 포함하는 임의의 특정한 청구항을 그러한 하나의 인용만을 포함하는 청구항으로 제한한다는 것을 의미하는 것으로 해석되어서는 안된다; 청구항 인용을 도입하기 위해 사용되는 정관사를 사용하는 경우에도 마찬가지이다. 또한, 특정한 수의 도입된 청구항 인용이 명시적으로 인용되더라도, 당업자는 그러한 인용이 일반적으로 적어도 인용된 수를 의미하는 것으로 해석되어야 한다는 것을 인식할 것이다 (예를 들어, 다른 수식어 없는 "2개의 인용" 의 맨 인용은 일반적으로 적어도 2개의 인용 또는 2개 이상의 인용을 의미한다). 또한, "A, B, C 등 중 적어도 하나" 와 유사한 규약이 있는 경우, 일반적으로 그러한 구성은 해당 기술 분야의 숙련자가 관례를 이해할 수 있는 의미에서 의도된다 (예를 들어, "A, B 및 C 중 적어도 하나를 갖는 시스템" 은 A 단독, B 단독, C 단독, A 와 B 함께, A 와 C 함께, B 와 C 함께, 및/또는 A, B 와 C 함께 등을 갖는 시스템을 포함하지만 이에 국한되지는 않는다). "A, B 또는 C 중 적어도 하나" 와 유사한 규약이 있는 경우, 일반적으로 이러한 구성은 해당 기술 분야의 숙련자가 관례를 이해할 수 있는 의미에서 의도된다 (예를 들어, "A, B 또는 C 중 적어도 하나를 갖는 시스템" 은 A 단독, B 단독, C 단독, A 와 B 함께, A 와 C 함께, B 와 C 함께, 및/또는 A, B 와 C 함께 등을 갖는 시스템을 포함하지만 이에 국한되지는 않는다). 상세한 설명, 청구범위 또는 도면에 있든, 일반적으로 둘 이상의 대체 용어를 나타내는 이접 단어 및/또는 구는 문맥이 달리 지시하지 않는 한 용어들 중 하나, 용어들 중 어느 하나 또는 두 용어 모두를 포함하는 가능성을 고려하도록 이해되어야 한다는 것이 당업자에 의해 추가로 이해될 것이다. 예를 들어, "A 또는 B" 라는 문구는 일반적으로 "A" 또는 "B" 또는 "A 및 B" 의 가능성을 포함하는 것으로 이해될 것이다.
첨부된 청구범위와 관련하여, 당업자는 그 안에 인용된 동작이 일반적으로 임의의 순서로 수행될 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 다양한 동작 흐름이 순서(들)로 제시되지만, 다양한 동작이 예시된 것과 다른 순서로 수행될 수 있거나 동시에 수행될 수 있음을 이해해야 한다. 이러한 대체 순서의 예는 문맥에서 달리 지시하지 않는 한 중첩, 인터리브, 중단, 재정렬, 증분, 준비, 보완, 동시, 역순 또는 기타 변형 순서를 포함할 수 있다. 또한, "~에 반응하는", "~에 관련된" 또는 기타 과거형 형용사와 같은 용어는 문맥에서 달리 지시하지 않는 한 일반적으로 그러한 변형을 배제하도록 의도되지 않는다.
당업자는 전술한 특정 예시적인 프로세스 및/또는 장치 및/또는 기술이, 본 명세서에 제출된 청구범위 및/또는 본 출원의 다른 곳에서와 같이, 본원의 다른 곳에 교시된 보다 일반적인 프로세스 및/또는 장치 및/또는 기술을 대표하는 것임을 인지할 것이다.
다양한 양태 및 실시형태가 본 명세서에 개시되었지만, 다른 양태 및 실시형태는 당업자에게 명백할 것이다. 본 명세서에 개시된 다양한 양태 및 실시형태는 예시를 위한 것이지 제한하려는 것이 아니며, 진정한 범위 및 사상은 다음의 청구범위에 의해 표시된다.

Claims (73)

  1. 회전식 절삭 공구로서, 상기 공구는
    종방향 회전 중심 축선을 포함하며, 상기 종방향 회전 중심 축선을 따라 세장형이고 회전할 수 있는 공구 본체;
    반경방향 둘레 표면 및 단부 표면을 갖는 플루트형 (fluted) 절삭 단부 부분, 및 상기 플루트형 절삭 단부 부분의 축방향 반대편에 있는 생크 부분;
    상기 플루트형 절삭 단부 부분에 위치된 복수의 메이저 플루트들로서, 각각의 메이저 플루트는, 상기 공구 본체 내로 반경방향 내측으로 돌출하고 상기 공구 본체의 축방향으로 연속적으로 나선형으로 연장되는 메이저 플루트 표면을 포함하는, 상기 복수의 메이저 플루트들; 및
    상기 플루트형 절삭 단부 부분에 위치된 복수의 마이너 플루트들로서, 각각의 마이너 플루트는, 상기 공구 본체 내로 반경방향 내측으로 돌출하고 상기 공구 본체의 축방향으로 집합적으로 나선형으로 연장되는 복수의 불연속 마이너 플루트 페이스 부분들을 갖는 마이너 플루트 표면을 포함하는, 상기 복수의 마이너 플루트들
    을 포함하고,
    2개의 연속적으로 인접한 메이저 플루트들은 밴드 내에 배치된 복수의 치형부들에 의해 서로 분리되고, 상기 밴드 내의 상기 복수의 치형부들의 개별 치형부는 제 1 마이너 플루트의 제 1 불연속 마이너 플루트 페이스 부분 및 제 2 마이너 플루트의 제 2 불연속 마이너 플루트 페이스 부분에 의해 서로 분리되고, 상기 제 1 마이너 플루트는 상기 제 2 마이너 플루트에 순차적으로 인접하고,
    상기 밴드 내에 배치된 상기 복수의 치형부들의 각각의 치형부의 반경방향 둘레 표면은 페이스 부분을 규정하고, 상기 페이스 부분은 정점을 형성하기 위해 만나는 제 1 측면 에지 및 제 2 측면 에지를 포함하는 둘레를 가지며, 상기 정점은 2개의 측면 에지들이 상기 회전식 절삭 공구의 절삭 회전 방향과 반대 방향으로 개방된 상태로 배향되고,
    상기 페이스 부분의 상기 제 1 측면 에지는 제 1 메이저 플루트의 플루트 표면과 상기 페이스 부분의 교차에 의해 형성되고, 상기 제 1 측면 에지는 제 1 절삭 에지를 규정하고,
    상기 페이스 부분의 상기 제 2 측면 에지는 제 1 마이너 플루트의 제 1 불연속 마이너 플루트 표면 부분과 상기 페이스 부분의 교차에 의해 형성되고, 상기 제 2 측면 에지는 제 2 절삭 에지를 규정하고,
    상기 제 1 절삭 에지로부터 상기 페이스 부분의 내부 영역을 향해 연장하는 상기 페이스 부분의 제 1 영역은 비평면형이고 상기 제 1 절삭 에지의 릴리프 표면을 규정하고,
    상기 제 2 절삭 에지로부터 상기 페이스 부분의 내부 영역을 향해 연장하는 상기 페이스 부분의 제 2 영역은 비평면형이고 상기 제 2 절삭 에지의 릴리프 표면을 규정하는, 회전식 절삭 공구.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 절삭 에지의 상기 릴리프 표면과 상기 제 2 절삭 에지의 상기 릴리프 표면은 동일 평면에 있지 않고 전이 피처 (transition feature) 에서 만나는, 회전식 절삭 공구.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 절삭 에지, 상기 제 2 절삭 에지 및 상기 정점은 상기 종방향 회전 중심 축선과 일치하는 중심 축선을 갖는 가상 실린더의 표면 상에 위치하는, 회전식 절삭 공구.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 절삭 에지의 상기 릴리프 표면과 상기 제 2 절삭 에지의 상기 릴리프 표면은 상기 가상 실린더의 표면의 반경방향 내측에 있는, 회전식 절삭 공구.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 페이스 부분의 다른 모든 부분들은 상기 가상 실린더의 표면의 반경방향 내측에 있는, 회전식 절삭 공구.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 가상 실린더의 반경방향 내측 표면들은 상기 회전식 절삭 공구의 절삭 회전 방향으로 상기 제 1 절삭 에지 및 상기 제 2 절삭 에지에 대한 클리어런스를 제공하는, 회전식 절삭 공구.
  7. 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 종방향 회전 중심 축선에 수직이고 상기 밴드 내에 배치된 상기 복수의 치형부들 중 적어도 하나의 치형부와 교차하는 평면에서, 상기 평면과 상기 페이스 부분 사이의 교차부는 상기 가상 실린더의 원주와 코드 (chord) 를 형성하는, 회전식 절삭 공구.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 코드의 끝점들 사이의 상기 가상 실린더의 원주의 호 (θ) 는 30도 이상 45도 이하, 또는 30도 이상 35도 이하, 또는 31±1도인, 회전식 절삭 공구.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플루트형 절삭 단부 부분을 통하고 상기 종방향 회전 중심 축선에 수직인 단면에서, 메이저 플루트들의 호 길이는 마이너 플루트들의 호 길이보다 더 큰, 회전식 절삭 공구.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 마이너 플루트들의 호 길이는 (0.5 × 메이저 플루트들의 호 길이) 보다 큰, 회전식 절삭 공구.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 메이저 플루트들의 호 길이는 상기 마이너 플루트들의 호 길이의 비정수배이고, 상기 비정수배는 1 초과 5 미만, 또는 1 초과 4 미만, 또는 1 초과 3 미만인, 회전식 절삭 공구.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 절삭 에지의 상기 릴리프 표면을 통하고 상기 전이 피처에 수직인 단면에서, 상기 제 1 절삭 에지의 상기 릴리프 표면은 제 1 반경을 갖는 곡선형 표면을 포함하는, 회전식 절삭 공구.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 절삭 에지의 상기 릴리프 표면을 통하고 상기 전이 피처에 수직인 단면에서, 상기 제 2 절삭 에지의 상기 릴리프 표면은 제 2 반경을 갖는 곡선형 표면을 포함하는, 회전식 절삭 공구.
  14. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 절삭 에지의 상기 릴리프 표면을 통하고 상기 전이 피처에 수직인 단면에서, 상기 제 1 절삭 에지의 상기 릴리프 표면은 제 1 반경을 갖는 곡선형 표면을 포함하고,
    상기 제 2 절삭 에지의 상기 릴리프 표면을 통하고 상기 전이 피처에 수직인 단면에서, 상기 제 2 절삭 에지의 상기 릴리프 표면은 제 2 반경을 갖는 곡선형 표면을 포함하고,
    상기 제 1 반경의 길이와 상기 제 2 반경의 길이는 동일한, 회전식 절삭 공구.
  15. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 절삭 에지의 상기 릴리프 표면을 통하고 상기 전이 피처에 수직인 단면에서, 상기 제 1 절삭 에지의 상기 릴리프 표면은 제 1 반경을 갖는 곡선형 표면을 포함하고,
    상기 제 2 절삭 에지의 상기 릴리프 표면을 통하고 상기 전이 피처에 수직인 단면에서, 상기 제 2 절삭 에지의 상기 릴리프 표면은 제 2 반경을 갖는 곡선형 표면을 포함하고,
    상기 제 1 반경의 길이와 상기 제 2 반경의 길이는 상이한, 회전식 절삭 공구.
  16. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 절삭 에지의 상기 릴리프 표면을 통하고 상기 전이 피처에 수직인 단면에서, 상기 제 1 절삭 에지의 상기 릴리프 표면은 제 1 볼록 표면을 포함하고,
    상기 제 2 절삭 에지의 상기 릴리프 표면을 통하고 상기 전이 피처에 수직인 단면에서, 상기 제 2 절삭 에지의 상기 릴리프 표면은 제 2 볼록 표면을 포함하는, 회전식 절삭 공구.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 볼록 표면과 상기 제 2 볼록 표면은 볼록한 정도가 동일한, 회전식 절삭 공구.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 볼록 표면과 상기 제 2 볼록 표면은 볼록한 정도가 상이한, 회전식 절삭 공구.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 정점을 형성하기 위해 만나는 상기 제 1 측면 에지와 상기 제 2 측면 에지 사이의 정점 각도는 40도 이상 90도 이하, 또는 45도 이상 70도 이하, 또는 55도 이상 65도 이하, 또는 60±1도와 동일한 값을 갖는, 회전식 절삭 공구.
  20. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각 메이저 플루트의 나선 각도 (α) 는 45°≤ |α| ≤ 70°, 또는 59°≤ |α| ≤ 61°의 절대값을 갖는, 회전식 절삭 공구.
  21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각 마이너 플루트의 나선 각도 (β) 는 45°≤ |β| ≤ 70°, 또는 59°≤ |β| ≤ 61°의 절대값을 갖는, 회전식 절삭 공구.
  22. 제 21 항에 있어서,
    각 메이저 플루트의 나선 각도 (α) 의 절대값과 각 마이너 플루트의 나선 각도 (β) 의 절대값이 동일한, 회전식 절삭 공구.
  23. 제 21 항에 있어서,
    각 메이저 플루트의 나선 각도 (α) 의 절대값과 각 마이너 플루트의 나선 각도 (β) 의 절대값이 상이한, 회전식 절삭 공구.
  24. 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각 메이저 플루트는 9°≤ γ ≤ 11°, 또는 γ = 10°의 양의 반경방향 경사각 (γ) 을 갖는, 회전식 절삭 공구.
  25. 제 1 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각 마이너 플루트는 9°≤ ε ≤ 11°, 또는 ε = 10°의 양의 반경방향 경사각 (ε) 을 갖는, 회전식 절삭 공구.
  26. 제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플루트형 절삭 단부 부분의 종방향 길이를 따라, 2개의 연속적으로 인접한 메이저 플루트들의 각각의 나선형 중심선은 일정한 분리 거리에 있는, 회전식 절삭 공구.
  27. 제 1 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 종방향 회전 중심 축선에 수직이고 상기 밴드에 배치된 상기 복수의 치형부들 중 2개의 연속적으로 인접한 치형부를 교차하는 평면에서, 상기 제 1 절삭 에지의 일부는 절삭 회전 방향에 대해 상기 제 2 절삭 에지의 일부 앞에 있는, 회전식 절삭 공구.
  28. 제 1 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 종방향 회전 중심 축선에 평행하게 결정된 하나의 밴드 상의 인접한 치형부들의 전이 피처 사이의 거리는 피치를 규정하고, 인접한 치형부들 중 하나의 페이스 부분의 상기 제 1 절삭 에지와 상기 제 2 절삭 에지 사이의 최대 거리는 절삭 폭을 규정하고, 상기 절삭 폭은 상기 피치보다 더 큰, 회전식 절삭 공구.
  29. 제 1 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 페이스 부분의 둘레는 사변형의 형상을 갖는, 회전식 절삭 공구.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 사변형은 평행사변형 또는 마름모형인, 회전식 절삭 공구.
  31. 제 1 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 밴드들 중 하나의 밴드에서 모든 치형부들의 페이스 부분은 동일한 기하학적 구조를 갖는, 회전식 절삭 공구.
  32. 제 1 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 밴드들 중 하나의 밴드의 모든 치형부들은 동일한 기하학적 구조를 갖는, 회전식 절삭 공구.
  33. 제 1 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 밴드는 동일한 기하학적 구조를 갖는, 회전식 절삭 공구.
  34. 제 1 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 메이저 플루트들에서의 상기 메이저 플루트들의 총 개수는 2 내지 6개, 또는 4개인, 회전식 절삭 공구.
  35. 제 1 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 마이너 플루트들에서의 상기 마이너 플루트들의 총 개수는 4 내지 12개, 또는 8개인, 회전식 절삭 공구.
  36. 제 1 항 내지 제 35 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메이저 플루트들의 반경방향 깊이는 마이너 플루트들의 반경방향 깊이보다 더 큰, 회전식 절삭 공구.
  37. 제 1 항 내지 제 35 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메이저 플루트들은 제 1 코어 직경을 갖고 상기 마이너 플루트들은 제 2 코어 직경을 갖고, 상기 제 1 코어 직경은 상기 제 2 코어 직경보다 작은, 회전식 절삭 공구.
  38. 제 1 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메이저 플루트는 우측 플루트이고, 상기 마이너 플루트는 좌측 플루트인, 회전식 절삭 공구.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 제 1 절삭 에지는 우측 절삭 에지이고, 상기 제 2 절삭 에지는 좌측 절삭 에지인, 회전식 절삭 공구.
  40. 제 1 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메이저 플루트는 좌측 플루트이고, 상기 마이너 플루트는 우측 플루트인, 회전식 절삭 공구.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 제 1 절삭 에지는 좌측 절삭 에지이고, 상기 제 2 절삭 에지는 우측 절삭 에지인, 회전식 절삭 공구.
  42. 제 1 항 내지 제 41 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플루트형 절삭 단부 부분의 단부 표면은 중앙 절삭 엔드 밀 구성을 갖는, 회전식 절삭 공구.
  43. 제 1 항 내지 제 41 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플루트형 절삭 단부 부분의 단부 표면은 볼 엔드 밀 구성을 갖는, 회전식 절삭 공구.
  44. 제 1 항 내지 제 41 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플루트형 절삭 단부 부분의 단부 표면은 드릴 포인트 엔드 밀 구성을 갖는, 회전식 절삭 공구.
  45. 제 1 항 내지 제 44 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공구 본체는 원통 형상, 원추 형상 또는 윤곽 (contoured) 형상을 갖는, 회전식 절삭 공구.
  46. 제 1 항 내지 제 45 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플루트형 절삭 단부 부분의 표면들 상에 코팅을 추가로 포함하는, 회전식 절삭 공구.
  47. 제 46 항에 있어서,
    상기 코팅은 화학적 기상 증착 (CVD) 코팅인, 회전식 절삭 공구.
  48. 제 47 항에 있어서,
    화학적 기상 증착 코팅이 다결정 다이아몬드 (PCD) 인, 회전식 절삭 공구.
  49. 제 46 항에 있어서,
    상기 코팅은 물리적 기상 증착 (PVD) 코팅인, 회전식 절삭 공구.
  50. 제 49 항에 있어서,
    물리적 기상 증착 코팅은 다이아몬드형 카본 (DLC), 흑연, Ti(Al,N), Ti(C,N), Al(Ti,N), 또는 Al(Cr,N) 인, 회전식 절삭 공구.
  51. 작업물로부터 재료를 제거하는 방법으로서,
    기계가공 장치의 스핀들에 장착된 제 1 항 내지 제 50 항 중 어느 한 항에 따른 회전식 절삭 공구를 회전시키는 단계; 및
    상기 제 1 절삭 에지 및 상기 제 2 절삭 에지를 상기 작업물에 접촉시킴으로써 상기 작업물로부터 재료를 제거하는 단계
    를 포함하는, 작업물로부터 재료를 제거하는 방법.
  52. 제 51 항에 있어서,
    상기 작업물이 섬유 강화 복합재인, 작업물로부터 재료를 제거하는 방법.
  53. 제 52 항에 있어서,
    상기 섬유 강화 복합재가 탄소 섬유 강화 플라스틱 (CRFP) 또는 유리 섬유 강화 플라스틱 (GFRP) 인, 작업물로부터 재료를 제거하는 방법.
  54. 회전식 절삭 공구로서, 상기 공구는
    종방향 회전 중심 축선을 포함하며, 상기 종방향 회전 중심 축선을 따라 세장형이고 회전할 수 있는 공구 본체;
    반경방향 둘레 표면 및 단부 표면을 갖는 플루트형 (fluted) 절삭 단부 부분, 및 상기 플루트형 절삭 단부 부분의 축방향 반대편에 있는 생크 부분;
    상기 플루트형 절삭 단부 부분에 위치하는 복수의 우측 플루트들로서, 각각의 우측 플루트가, 상기 공구 본체 내로 반경방향 내측으로 돌출되고 상기 공구 본체의 축방향으로 나선형으로 연장되는 플루트 표면을 포함하는, 상기 복수의 우측 플루트들; 및
    상기 플루트형 절삭 단부 부분에 위치하는 복수의 좌측 플루트들로서, 각각의 좌측 플루트가, 상기 공구 본체 내로 반경방향 내측으로 돌출되고 상기 공구 본체의 축방향으로 연장되는 플루트 표면을 포함하는, 상기 복수의 좌측 플루트들
    을 포함하고,
    상기 복수의 우측 플루트들 각각의 상기 플루트 표면은 상기 우측 플루트의 나선형 길이의 적어도 대부분을 따라 연속적이고,
    상기 복수의 좌측 플루트들 각각의 상기 플루트 표면은 상기 좌측 플루트의 나선형 길이의 적어도 대부분을 따라 불연속적이고,
    2개의 순차적으로 인접한 우측 플루트들은 밴드 내에 배치된 복수의 치형부들에 의해 서로 분리되고,
    상기 밴드 내의 상기 복수의 치형부들의 개별 치형부는 상기 복수의 좌측 플루트들 중 하나의 부분에 의해 서로 분리되고,
    상기 밴드 내에 배치된 복수의 치형부들 중 각 치형부의 반경방향 둘레 표면은 4개의 측면 에지를 포함하는 둘레를 가지는 페이스 부분을 규정하고,
    상기 페이스 부분의 2개의 대향하는 측면 에지들의 제 1 세트는 상기 페이스 부분과 2개의 순차적으로 인접한 우측 플루트들의 플루트 표면들의 교차에 의해 형성되고, 상기 페이스 부분의 2개의 대향하는 에지들의 제 2 세트는 상기 페이스 부분과 2개의 순차적으로 인접한 좌측 플루트들의 플루트 표면들의 교차에 의해 형성되고,
    상기 제 1 세트의 제 1 대향 에지는 치형부의 선단 정점을 형성하기 위해 상기 제 2 세트의 제 1 대향 에지와 교차하고, 상기 제 1 세트의 상기 제 1 대향 에지는 우측 절삭 에지를 규정하고, 상기 제 2 세트의 제 1 대향 에지는 좌측 절삭 에지를 규정하고, 상기 치형부의 상기 선단 정점은 절삭 지점을 규정하고,
    상기 제 1 세트의 제 2 대향 에지는 상기 치형부의 후단 정점을 형성하기 위해 상기 제 2 세트의 제 2 대향 에지와 교차하고,
    상기 치형부의 상기 선단 정점으로부터 상기 치형부의 상기 후단 정점까지 연장되는 가상선까지 상기 우측 절삭 에지로부터 연장되는 상기 페이스 부분의 영역은 상기 우측 절삭 에지의 릴리프 표면을 규정하고, 상기 치형부의 상기 선단 정점으로부터 상기 치형부의 상기 후단 정점까지 연장되는 가상선까지 상기 좌측 절삭 에지로부터 연장되는 상기 페이스 부분의 영역은 상기 좌측 절삭 에지의 릴리프 표면을 규정하고,
    상기 우측 절삭 에지의 상기 릴리프 표면은 비평면형이고, 상기 우측 절삭 에지의 상기 릴리프 표면은 비평면형이고,
    상기 우측 절삭 에지의 비평면형 릴리프 표면은 상기 치형부의 상기 선단 정점으로부터 상기 치형부의 후단 정점까지 연장되는 가상선에서 상기 좌측 절삭 에지의 비평면형 릴리프 표면과 교차하여 그 사이에 각도를 형성하는, 회전식 절삭 공구.
  55. 회전식 절삭 공구로서, 상기 공구는
    종방향 회전 중심 축선을 포함하며, 상기 종방향 회전 중심 축선을 따라 세장형이고 회전할 수 있는 공구 본체;
    반경방향 둘레 표면 및 단부 표면을 갖는 플루트형 (fluted) 절삭 단부 부분, 및 상기 플루트형 절삭 단부 부분의 축방향 반대편에 있는 생크 부분;
    상기 플루트형 절삭 단부 부분에 위치하는 복수의 우측 플루트들로서, 각각의 우측 플루트가, 상기 공구 본체 내로 반경방향 내측으로 돌출되고 상기 공구 본체의 축방향으로 연속적으로 우측-나선형으로 연장되는 플루트 표면을 포함하는, 상기 복수의 우측 플루트들; 및
    상기 플루트형 절삭 단부 부분에 위치하는 복수의 좌측 플루트들로서, 각각의 좌측 플루트가, 상기 공구 본체 내로 반경방향 내측으로 돌출되고 상기 공구 본체의 축방향으로 좌측-나선형으로 집합적으로 연장되는 복수의 불연속 플루트 표면 부분들을 포함하는, 상기 복수의 좌측 플루트들
    을 포함하고,
    2개의 연속적으로 인접한 우측 플루트들은 밴드 내에 배치된 복수의 치형부들에 의해 서로 분리되고, 상기 밴드 내의 상기 복수의 치형부들의 개별 치형부는 제 1 좌측 플루트의 제 1 불연속 플루트 표면 부분 및 제 2 좌측 플루트의 제 2 불연속 플루트 표면 부분에 의해 서로 분리되고, 상기 제 1 좌측 플루트는 상기 제 2 좌측 플루트에 순차적으로 인접하고,
    상기 밴드 내에 배치된 상기 복수의 치형부들의 각각의 치형부의 반경방향 둘레 표면은 페이스 부분을 규정하고, 상기 페이스 부분은 정점을 형성하기 위해 만나는 제 1 측면 에지 및 제 2 측면 에지를 포함하는 둘레를 가지며, 상기 정점은 2개의 측면 에지들이 상기 회전식 절삭 공구의 절삭 회전 방향과 반대 방향으로 개방된 상태로 배향되고,
    상기 페이스 부분의 상기 제 1 측면 에지는 제 1 좌측 플루트의 플루트 표면과 상기 페이스 부분의 교차에 의해 형성되고, 상기 제 1 측면 에지는 우측 절삭 에지를 규정하고,
    상기 페이스 부분의 상기 제 2 측면 에지는 상기 제 1 좌측 플루트의 제 1 불연속 플루트 표면 부분과 상기 페이스 부분의 교차에 의해 형성되고, 상기 제 2 측면 에지는 좌측 절삭 에지를 규정하고,
    상기 우측 절삭 에지로부터 상기 페이스 부분의 내부 영역을 향해 연장하는 상기 페이스 부분의 제 1 영역은 비평면형이고 상기 우측 절삭 에지의 릴리프 표면을 규정하고,
    상기 좌측 절삭 에지로부터 상기 페이스 부분의 상기 내부 영역을 향해 연장하는 상기 페이스 부분의 제 2 영역은 비평면형이고 상기 좌측 절삭 에지의 릴리프 표면을 규정하고,
    상기 우측 절삭 에지의 상기 릴리프 표면과 상기 좌측 절삭 에지의 상기 릴리프 표면은 동일 평면이 아니고 전이 피처에서 만나는, 회전식 절삭 공구.
  56. 회전식 절삭 공구의 제조 방법으로서, 상기 방법은
    종방향 회전 중심 축선을 포함하는 공구 본체를 형성하는 단계로서, 상기 공구 본체는 상기 종방향 회전 중심 축선을 따라 세장형이고 회전할 수 있는, 상기 공구 본체를 형성하는 단계;
    상기 공구 본체의 플루트형 절삭 단부 부분에 복수의 메이저 플루트들 및 복수의 마이너 플루트들을 형성하는 단계로서, 각각의 메이저 플루트는, 상기 공구 본체 내로 반경방향 내측으로 돌출하고 상기 공구 본체의 축방향으로 연속적으로 나선형으로 연장되는 메이저 플루트 표면을 포함하고, 각각의 마이너 플루트는, 상기 공구 본체 내로 반경방향 내측으로 돌출하고 상기 공구 본체의 축방향으로 나선형으로 집합적으로 연장되는 복수의 불연속 플루트 표면 부분들을 갖고, 2개의 연속적으로 인접한 메이저 플루트들은 밴드 내에 배치된 복수의 치형부들에 의해 서로 분리되고, 상기 밴드 내의 상기 복수의 치형부들의 개별 치형부는 제 1 마이너 플루트의 제 1 불연속 마이너 플루트 표면과 제 2 마이너 플루트의 제 2 불연속 마이너 플루트 표면에 의해 서로 분리되고, 상기 제 1 마이너 플루트는 상기 제 2 마이너 플루트에 순차적으로 인접한, 상기 복수의 메이저 플루트들 및 복수의 마이너 플루트들을 형성하는 단계; 및
    상기 밴드 내에 배치된 상기 복수의 치형부들의 각 치형부의 반경방향 둘레 표면 상에 표면 프로파일을 형성하는 단계로서, 상기 표면 프로파일은 정점을 형성하기 위해 만나는 제 1 측면 에지 및 제 2 측면 에지를 포함하는 둘레를 갖는 페이스 부분을 규정하고, 상기 정점은 2개의 측면 에지들이 상기 회전식 절삭 공구의 절삭 회전 방향과 반대 방향으로 개방된 상태로 배향되는, 상기 프로파일을 형성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 페이스 부분의 상기 제 1 측면 에지는 제 1 메이저 플루트의 플루트 표면과 상기 페이스 부분의 교차에 의해 형성되고, 상기 제 1 측면 에지는 제 1 절삭 에지를 규정하고,
    상기 페이스 부분의 상기 제 2 측면 에지는 제 1 마이너 플루트의 제 1 불연속 마이너 플루트 표면 부분과 상기 페이스 부분의 교차에 의해 형성되고, 상기 제 2 측면 에지는 제 2 절삭 에지를 규정하고,
    상기 제 1 절삭 에지로부터 상기 페이스 부분의 내부 영역을 향해 연장하는 상기 페이스 부분의 제 1 영역은 비평면형이고 상기 제 1 절삭 에지의 릴리프 표면을 규정하고,
    상기 제 2 절삭 에지로부터 상기 페이스 부분의 내부 영역을 향해 연장하는 상기 페이스 부분의 제 2 영역은 비평면형이고 상기 제 2 절삭 에지의 릴리프 표면을 규정하는, 회전식 절삭 공구의 제조 방법.
  57. 제 56 항에 있어서,
    상기 제 1 절삭 에지의 상기 릴리프 표면과 상기 제 2 절삭 에지의 상기 릴리프 표면은 동일 평면이 아니고 전이 피처에서 만나는, 회전식 절삭 공구의 제조 방법.
  58. 제 56 항 또는 제 57 항에 있어서,
    각 치형부의 반경방향 둘레 표면 상에 표면 프로파일을 형성하는 단계는 연삭 형태를 갖는 연삭 휠로 연삭하는 것을 포함하고, 상기 연삭 형태는 리지 (ridge) 에서 만나는 제 1 오목 표면과 제 2 오목 표면을 포함하는 단면 프로파일을 갖는, 회전식 절삭 공구의 제조 방법.
  59. 제 58 항에 있어서,
    상기 제 1 오목 표면과 상기 제 2 오목 표면은 오목한 정도가 동일한, 회전식 절삭 공구의 제조 방법.
  60. 제 58 항에 있어서,
    상기 제 1 오목 표면과 상기 제 2 오목 표면은 오목한 정도가 상이한, 회전식 절삭 공구의 제조 방법.
  61. 제 56 항 내지 제 60 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 절삭 에지, 상기 제 2 절삭 에지, 및 상기 정점은 상기 종방향 회전 중심 축선과 일치하는 중심 축선을 갖는 가상 실린더의 표면 상에 위치되고, 상기 제 1 절삭 에지의 상기 릴리프 표면 및 상기 제 2 절삭 에지의 상기 릴리프 표면은 상기 가상 실린더의 표면의 반경방향 내측에 있는, 회전식 절삭 공구의 제조 방법.
  62. 제 56 항 내지 제 60 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 절삭 에지, 상기 제 2 절삭 에지 및 상기 정점은 상기 종방향 회전 중심 축선과 일치하는 중심 축선을 갖는 가상 실린더의 표면 상에 위치되는, 회전식 절삭 공구의 제조 방법.
  63. 제 62 항에 있어서,
    상기 페이스 부분의 다른 모든 부분들은 상기 가상 실린더의 표면의 반경방향 내측에 있는, 회전식 절삭 공구의 제조 방법.
  64. 제 61 항 또는 제 63 항에 있어서,
    상기 가상 실린더의 반경방향 내측 표면은 상기 회전식 절삭 공구의 절삭 회전 방향으로 상기 제 1 절삭 에지 및 상기 제 2 절삭 에지에 대한 클리어런스를 제공하는, 회전식 절삭 공구의 제조 방법.
  65. 제 61 항 내지 제 64 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전 중심 축선에 수직이고 상기 밴드 내에 배치된 복수의 치형부들 중 적어도 하나의 치형부를 교차하는 평면에서, 상기 평면과 상기 페이스 부분 사이의 교차부가 상기 가상 실린더의 원주와 함께 코드를 형성하는, 회전식 절삭 공구의 제조 방법.
  66. 제 65 항에 있어서,
    상기 코드의 끝점들 사이의 상기 가상 실린더의 원주의 호 (θ) 는 30도 이상 45도 이하, 또는 30도 이상 35도 이하, 또는 31±1도인, 회전식 절삭 공구의 제조 방법.
  67. 제 56 항 내지 제 66 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메이저 플루트가 우측 플루트이고, 상기 마이너 플루트가 좌측 플루트인, 회전식 절삭 공구의 제조 방법.
  68. 제 67 항에 있어서,
    상기 제 1 절삭 에지가 우측 절삭 에지이고, 상기 제 2 절삭 에지가 좌측 절삭 에지인, 회전식 절삭 공구의 제조 방법.
  69. 제 56 항 내지 제 66 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메이저 플루트가 좌측 플루트이고, 상기 마이너 플루트가 우측 플루트인, 회전식 절삭 공구의 제조 방법.
  70. 제 69 항에 있어서,
    상기 제 1 절삭 에지가 좌측 절삭 에지이고, 상기 제 2 절삭 에지가 우측 절삭 에지인, 회전식 절삭 공구의 제조 방법.
  71. 제 56 항 내지 제 70 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플루트형 절삭 단부 부분의 표면을 화학적 기상 증착 (CVD) 코팅 또는 물리적 기상 증착 (PVD) 코팅으로 코팅하는 단계를 더 포함하는, 회전식 절삭 공구의 제조 방법.
  72. 제 71 항에 있어서,
    상기 화학적 기상 증착 코팅이 다결정 다이아몬드 (PCD) 인, 회전식 절삭 공구의 제조 방법.
  73. 제 71 항에 있어서,
    상기 물리적 기상 증착 코팅이 다이아몬드형 탄소 (DLC), 흑연, Ti(Al,N), Ti(C,N), Al(Ti,N) 또는 Al(Cr,N) 인, 회전식 절삭 공구의 제조 방법.
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JP6419453B2 (ja) * 2014-04-18 2018-11-07 三菱日立ツール株式会社 切削工具および切削工具の製造方法
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