KR960001489Y1 - 전삭공구의 칩 배출장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전삭공구의 칩 배출장치

제 1 도 내지 제 3 도는 본 고안의 한 실시예를 표시하는 도면으로,

제 1 도는 축 반향의 단면도,

제 2 도는 저면도,

제 3 도는 커터 본체의 선단의 주부의 확대도이다.

제 4 도 및 제 5 도는 본 고안의 변형예를 표시하는 저면도이다.

제 6 도 내지 제 8 도는 종래의 정면 밀링커터를 표시하는 도면으로,

제 6 도는 축 방향의 단면도,

제 7 도는 저면도,

제 8 도는 커터 본체의 선단 외주부의 확대도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

13 : 커터본체 22 : 드로우어웨이팁

27 : 칩 수납체 32 : 칩 수납실

33 : 흡인구 37 : 칩 안내부재

본 고안은 예컨대, 정면 밀링 등 주로 평면절삭에 사용되는 절삭공구의 칩 배출장치에 관한 것으로, 구체적으로는 절삭에 수반하여 생성되는 칩(chlp)을 순차적으로 처리할 수 있는 절삭공구에 관한 것이다.

피삭재의 평면가공에 사용되는 절삭공구의 한 예로서, 종래로부터 제 6 도 내지 제 8 도에 표시하는 정면 밀링커터가 알려져 있다.

도면에 표시한 바와 같이, 이 정면 밀링커터는 대략 원통 형상인 커터 본체(1)의 선단 외주부에, 그 커터 본체(1)의 선단면 및 외주면을 향하여 개구되는 오목홈(2)이 원주 방향을 따라 일정한 간격으로 복수형성되고, 이들 오목홈(2) 내에 드로우어웨이팁(이하, "팁" 이라 약칭한다.)(3)이 크램프나사(4)로 체결되는 쐐기부재(5)에 의하여 착탈자재한 상태로 장착되는 한편, 각 팁(3)의 래이크면(3a)과 마주보는 커터 본체(1)의 외주면에, 벽면이 원호 형상을 한 칩 포켓(6)이 형성되고, 다시 커터 본체(1)의 중심에 그 커터 본체(1)를 축선 방향으로 관통하는 중심공(7)이 형성되어 이루어지는 것이다.

이와 같이 구성된 정면 밀링커터는 기계 본체의 주축(8)에 키이(9)를 개재하여 부착된 아아버(10)의 삽입축(11)이 중심공(7)에 삽입된 후, 체결볼트(12)에 의하여 체결되어서 주축(8)과 일체화 된다. 그리고, 이 상태에서, 커터 본체(1)가 주축(8)에 의하여, 축선 주위로 회전됨과 아울러, 축선과 직교하는 방향으로 반송되어서 팁(3)이 피삭재를 평면가공하도록 되어 있으며, 이때 생성되는 칩은 레이크면(3a)으로부터 칩 포켓(6)의 벽면으로 유도되어서 말려 들어간 다음 커터 본체(1)의 원주 방향을 따라 외부로 배출된다.

그런데, 상술한 종래의 정면 밀링커터는 생성되는 칩을 단순히 그 원주 방향을 따라 외부로 유도하여 배출하는 것에 불과하므로 커터 본체(1)의 회전에 수반하여 칩이 기계 주위에 널리 비산되며, 그 결과, 작업환경이 악화될 뿐만 아니라, 때로는 작업에 위험성이 발생되고, 또, 절삭 종료 후의 칩 처리에도 상당한 시간을 요한다는 결점이 있었다.

또, 절삭의 진행에 따라, 칩이 피삭재나 기계의 테이블 등에 서서히 퇴적되므로 이들 칩의 열에 의하여 피삭재나 기계에 열변형이 발생되어 가공정도가 떨어진다거나, 또는 팁(3)에 칩이 물려들어서 절삭면의 품위가 손상되는 결점도 있었다.

또, 기계 주위에 비산된 칩이 기계의 미끄럼면 등에 들어 박혀서 기계 자체의 정도 열화나 수명 저하를 초래할 염려도 있었다.

본 고안은, 이와 같은 배경 하에서 이루어진 것으로 절삭에 수반하여 생성하는 칩을 주위에 비산시키는 일이 없이 처리할 수 있는 절삭공구의 칩 배출장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 고안의 절삭공구의 칩 배출장치는 커터 본체의 선단 외주부에 절삭날 팁이 부착되며 그 회전 방향의 전방에 칩 포켓이 형성됨과 동시에, 커터 본체의 원주면 외측에 커터 본체를 덮고, 또 그 내주면과 커터 본체의 외주면과의 사이에 칩 수납실이 형성된 대략 원통 형상의 칩 수납체가 설치되어 구성되는 절삭공구의 칩 배출장치에 있어서, 칩 수납실과 흡인기를 연통시키는 흡인구가 칩 수납체의 원주 방향을 따라 일정한 간격으로 복수 설치되고, 칩 포켓의 선단측 개구부와 외주측 개구부의 선단영역을 덮어서, 절삭날 팁의 레이크면과의 사이에 간격을 형성하는 칩 안내부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기한 구성에 의하면 절삭날 팁의 레이크면을 따라 생성되는 칩이, 레이크면과 대향하는 칩 안내부재에 의해 칩 수납실에 유도되어 배출된다. 이 때문에 커터 본체의 회전에 대하며 칩 수납체의 회전을 규제한 다음에, 그 원주면에 형성된 복수의 흡인구로부터 칩 수납실 내의 칩을 차례대로 흡인하므로서 칩을 기계 주위에 비산시키지 않고, 차례대로 회수할 수 있다.

이 경우에, 흡인구가 칩 수납체의 원주 방향을 따라 일정한 간격으로 복수 설치되어 있으므로, 칩 수납실 내의 흡인구를 향하는 위치로부터 흡인구와 최대로 떨어진 위치까지의 거리는 흡인구를 1개소만 설치하는 경우에 비하여 짧아진다. 따라서, 흡인구로 부터 최대로 떨어진 위치에서의 흡인력의 저하가 적게 되며, 특히, 원주 길이가 긴 대구경의 공구라 하더라도 충분한 흡인력이 얻어지며, 또, 간극에 작용하는 흡인력을 더욱 크게 할 수 있어서, 칩을 확실하게 유도할 수 있다.

[실시예]

아래에 제 1 도 내지 제 3 도를 참조하여 본 고안의 한 실시예를 설명한다.

제 1 도 내지 제 3 도에서의 참조부호(13)은 커터 본체이다. 이 커터 본체(13)는 그 중심부에 커터 본체(13)를 축선 방향으로 관통하는 중심공(14)이 형성되어 있으며, 그 선단부의 직경이 확대된 대략 원통 형상체이며, 상기한 중심공(14)이 기계 본체의 주축(15)에 키이(16)를 개재하여 부착된 아아버(17)의 삽입축(18)에 삽입되고, 또, 기단 쪽에 형성된 키이홈(13a)이 아아버(17)에 고정된 구동키이(19)와 결합된 상태에서, 상기한 아아버(17)의 중심에 체결되는 체결볼트(20)에 의해 축선 방향으로 압입되어 아아버(17)와 연결되도록 되어 있다. 제 2 도 및 제 3 도에 표시하듯이 커터 본체(13)의 선단 외주부에는 그 커터 본체(13)의 선단면 및 외주면을 향하여 개구하는 복수의 오목홈(21)이 원주 방향을 따라 일정한 간격으로 형성되어 있다. 그리고, 이들 오목홈(21)에는 평판 형상을 한 드로우어웨이팁(이하 "팁"이라 약칭한다.)(22)이 크램프나사(23)로 체결되는 쐐기부재(24)에 의하여 착탈자재한 상태로 장착되어 있으며, 각각의 레이크면(22a)의 능선부에 형성된 절삭날(25)중의 1개는 커터 본체(13)의 선단면보다 약간 돌출되어 있다. 또, 상기한 커터 본체(13) 원주면의 팁 레이크면(22a)과 대향하는 위치에는 벽면이 원호 형상을 한 칩 포켓(26)이 형성되어 있다.

또, 제 1 도 및 제 2 도에 표시하듯이, 커터 본체(13)의 원주면 바깥 쪽에는 대략 원통 형상으로된 칩 수납체(27)가 설지되어 있다. 이 칩 수납체(27)는 그 기단 쪽에 형성된 삽입공(27a)이 상기한 아아버(17)의 확경부(17a)에 끼워져서 스냅링(28)에 의해 결합된 레디얼베어링(29)과 결합됨과 아울러, 상기한 레디얼베어링(29)의 반대 쪽에 삽입된 베어링캡(30)과 볼트(31)로서 연결되어서 커터 본체(13)에 대하여 회전자재하게 지지되어 있다.

그리고, 칩 수납체(27)의 선단은 커터 본체(13)의 직경 방향의 바깥 쪽으로 돌출하는 팁(22)의 절삭날(25)의 대략 중간위치까지 연장되고, 그 내경은 상기한 절삭날(25)의 커터 본체(13)의 축선을 중심으로 하는 선회직경보다 약간 크게 설정되어 있다. 또, 상기한 선단부에 연속되는 중간부의 내경은 상기한 선단부보다도 그 직경이 확대되고, 그 내주면과 커터 본체(13)의 직경 방향의 안쪽으로 직경이 축소된 커터 본체(l3)의 기단 쪽 외주면과의 사이에는 칩 수납실(32)이 형성되어 있다.

또, 칩 수납체(27)의 외주면에는 2개의 흡인구(33)가 설치되어 있다. 이들 흡인구(33)는 칩 수납체(27)의 외주면을 원주 방향으로 2등분하는 위치에 배치되어 있으며, 각각의 한쪽끝이 상기한 칩 수납체(27)의 중간부에 삽입됨과 아울러, 각각의 외주에는 도면에는 표시하지 않은 흡인기의 흡인호오스(34)가 끼워지고, 이에 의해서 칩 수납실(32)은 흡인호오스(34)를 개재하여 흡인기와 연통되고, 또, 칩 수납체(27)는 흡인호오스(34)에 의해서 그 회전이 지지되도록 되어 있다.

또, 제 1 도 내지 제 3 도에 표시하듯이, 커터 본체(13)의 선단면에는 칩 안내부재(35)가 접시머리나사(36)에 의해 부착되어 있다. 이 칩 안내부재(35)는 얇은 링 형상을 한 부착부(37)의 주위 가장자리에 상기한 칩 포켓(26)을 덮는 칩 안내부(38)를 원주 방향을 따라 일정한 간격으로 형성하여 되는 것으로, 그 표면이 커터 본체(13)의 선단면과 대략 같은 면이 되도록 축 방향으로 위치가 결정됨과 아울러 각 칩 안내부(38)의 팁 레이크면(22a)과 대향하는 단면(38a)과 상기한 레이크면(22a)과의 사이에 간격(t)이 형성되도록 원주 방향으로 위치가 결정되고, 팁(22)의 레이크면(22a)을 따라 생성되는 칩을 간극(t)으로부터 칩 포켓(26) 안으로 유도하도록 되어 있다.

또, 칩 안내부(38)는 제 2 도 및 제 3 도에 표시하듯이, 칩 포켓(26)의 선단측 개구부와 외주측 개구부의 선단영역을 덮고, 팁(22)의 레이크면(22a)과의 사이에 간극(t)을 형성하고 있다.

또, 칩 수납부(38)의 선단부 이면에는 상기한 단면(38a)으로부터 칩 포켓(26)의 벽면을 향하여 연장되는 홈부(38b)가 형성되고, 상기한 간극(t)으로 유도된 칩의 막힘을 방지하여, 칩을 지체없이 칩 포켓(26)으로 배출시키도록 되어 있다.

이상과 같이 구성된 정면 밀링커터에서는 커터 본체(13)가 아아버(17)를 개재하여 주축(15)과 연결되고, 그다음, 커터 본체(13)가 축선을 회전중심으로 하여 회전함과 동시에 축선과 직교하는 방향으로 이송되며, 이것에 수반하여 팁(22)의 절삭날(25)이 피삭제를 절삭하게 된다.

이때, 팁(22)의 절삭날(25)로부터 레이크면(22a)을 따라 생성되는 칩은 칩 안내부재(35)의 단면(38a)과 레이크면(22a)과의 사이의 간극(t)을 통과하여 칩 포켓(26)으로 유도되고, 그 칩 포켓(26)에 의해 말려들어가서 절단된 후 칩 수납실(32)로 배출된다. 그리고, 칩 수납실(32) 내로 배출된 칩은 각 흡인구(33)와 흡인호오스(34)를 개재하여 연결된 흡인기의 흡인작용에 의해 흡인구(33)로부터 배출되어서 흡인기에 회수된다.

이상과 같이, 본 실시예의 정면 밀링커터에 의하면, 절삭시에 생성된 칩이 칩안내부재(35)에 의해 칩 수납실(32)로 차례대로 유도되며, 또 흡인구(33)로부터 흡인호오스(34)를 개재하여 흡인기에 흡인회수되므로, 칩이 기계 주위에 비산되는 일이 없어서, 작업환경이 대폭 개선됨과 아울러, 칩 처리에 필요한 시간도 대폭 단축되는 효과가 얻어진다. 또, 피삭재나 기계 본체의 테이블 등에 칩이 쌓이는 일도 없으므로 피삭재나 기계의 열변형에 의해 가공 정밀도가 떨어지거나 칩이 물려들어감에 의한 절삭면 품위의 저하도 발생되지 않으며 또. 기계 본체의 미끄럼면 등에 대한 칩의 침입도 없어져서, 기계 본체의 정밀도나 수명 저하도 방지된다.

또, 본 실시예에서는 2개의 흡인구(33)를 칩 수납체(27)의 원주면을 원주 방향으로 2등분한 위치에 설치하였으므로 직경이 특별히 큰 공구에서의 흡인구(33)를 1개소만 설치하는 경우에 비하여 칩 처리능력이 향상되는 효과를 얻게 된다.

즉, 흡인구(33)로부터 칩 수납실(32) 내의 공기를 흡인하여 칩을 회수하는 경우, 칩 수납실(32)의 각 부에 작용하는 흡인력은 흡인구(33)로부터 멀어짐에 따라 점차 약화되는 경향이 있다. 이 때문에 직경이 250mm 이상으로 직경이 특별히 큰공구에서는 흡인구(33)가 1개소만 있으면 칩 수납실(32) 내의 흡인구(33) 근방으로부터 최대로 떨어진 위치에서의 흡인력이 극히 약하게 되어, 칩의 원활한 회수가 불가능해질 염려가 있다. 그러나, 본 실시예의 절삭공구에서는 2개의 흡인구(33)가 칩 수납체(27)를 원주 방향으로 2등분한 위치에 설치되어 있으므로, 각 흡인구(33)의 근방으로부터 가장 먼 위치까지의 거리가 크게 짧아진다. 이 때문에 칩 수납실(32)의 흡인구(33)로부터 가장 먼 위치에서도 충분한 흡인력이 작용하여 칩은 항상 원활하게 회수되는 것이다. 또, 본 실시예에서는 특별히 흡인구(33)를 2개 설치한 경우에 대하여 설명하였는데, 본 고안의 절삭공구는 이것으로 한정되는 것은 아니며, 흡인구(33)의 개수는 공구의 직경에 따라 적당하게 선택된다. 그 기준으로는 공구의 직경이 500mm 미만인 범위에서는 흡인구(33)의 개수는 2∼3개이면 층분하며 공구의 직경이 500mm 이상인 경우에는 최소한 4개 이상 설치하는 것이 바람직하다.

또, 이와 같이 3개 이상의 흡인구(33)를 설치하는 경우의 각 흡인구(33)의 배치에 대하여서는 제 4 도에 3개의 경우를 예시하듯이 커터 본체(13)의 회전방향(A)을 따라서 흡인구(33)를 일정한 간격으로 배치하는 것이 일반적이다. 그러나, 제 5 도에 표시하듯이, 커터 본체(13)의 이송방향(B)이 특별히 한쪽 방향으로 한정되어 있는 경우에는 이송방향(B)에 대하여 앞쪽에 위치한 팁(22)만으로 절삭이 이루어지고, 이송방향(B)의 뒤쪽에 위치한 팁(22)은 절삭에 관여하지 않으므로 흡인구(33)를 이송방향(B)의 안쪽에 집중적으로 배치하면 칩이 생성되는 범위에서 강한 흡인력이 작용하여 칩 처리능력이 더욱 향상된다.

또, 본 실시예에서는 칩 수납체(27)의 선단부 내주면과 커터 본체(13)의 원주면 바깥 쪽으로 돌출하는 팁(22)의 절삭날(25)과의 직경 방향의 간극의 크기에 대해서 특별히 규정한 바는 없으나. 이 간극량이 지나치게 작으면 칩 수납체(27)의 편심등에 의하여 절삭달(25)이 파고들어갈 염려가 있으므로 최소한 0 5mm 이상을 확보하는 것이 바람직하다. 또, 반대로 간극이 지나치게 크면 칩 수납실(32)의 밀폐성이 손상되어서 흡인효율의 저하를 초래하므로 간극은 최대 2mm이내, 바람직하게는 1mm이내로 규제할 필요가 있다.

또, 본 실시예에서는 특별히 커터 본체(13)의 선단에 드로우어웨이팁(22)을 장착한 소위, 드로우어웨이식 정면 밀링커터에 대하여 설명하였는데, 본 고안의 절삭공구는 이것으로 한정되는 것은 아니며, 팁을 납땜한 정면 밀링커터에 대해 적용할 수 있음은 물론이다.

또, 상기한 실시예에서는 칩 수납체(27)가 아아버(17)에 회전자재하게 지지되어 있는데, 본 고안은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 칩 수납체(27)는 기계 본체의 주축 주위에 고정된 것이라도 좋으며, 요컨대,커터 본체(13)에 대하여 상대적으로 회전자재하게 설치되어서, 그 흡인구(33)에 흡인호오스(34)률 접속할 수 있는 것이면 무방하다.

이상으로 설명한 바와 같이. 본 고안에 의하면 절삭시에 생성되는 칩이 칩 흡인구에 의해 차례대로 회수되기 때문에 칩이 기계 주위에 비산되는 일이 없어 작업환경이 대폭 향상됨과 아울러, 칩 처리시간이 대폭 단축된다. 또, 칩의 퇴적에 의한 열변형이나 칩의 물려들어감이 없어짐과 아울러, 기계 미끄럼면 등에 대한 칩의 침입도 방지되며, 그 결과, 가공정밀도의 저하, 절삭면 품위의 저하 및 기계수명의 저하가 방지된다.

또, 본 고안에서는 흡인구가 칩 수납체의 원주 방향을 따라 일정한 간격으로 북수개 배치되어 있으므로 각 흡인구로부터 가장 먼 곳에서의 흡인력의 저하가 흡인구를 1개소만 설치하는 경우에 비하여, 크게 낮아지며 그 결과, 원주길이가 긴 대구경의 공구에서도 정확하고 원활하게 칩을 처리할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또, 흡인구를 복수 설치하는 것과 칩 포켓을 칩 안내부재로 덮도록 하였으므로 간극에 작용하는 흡인력이 극히 크게 되어 칩의 유도, 흡인능력이 크게 향상되는 장점이 있다.

Claims (1)

1. 축선을 회전중심으로 하여 회전하는 커터 본체(13)의 선단 외주부에 절삭날 팁이 부착되며, 그 회전 방향의 앞 쪽에 칩 포켓이 형성됨과 동시에, 커터 본체의 원주면 외측에 커터 본체를 덮고, 또, 그 내주면과 커터본체의 외주면과의 사이에 칩 수납실이 형성된 대략 원통 형상의 칩 수납체가 설치되어 구성되는 절삭공구의 칩 배출장치에 있어서, 상기한 칩 수납실(32)과 흡인기를 연통시키는 흡인구(33)가 칩 수납체(27)의 원주 방향을 따라 일정한 간격으로 복수 설치되고, 상기한 칩 포켓(26)의 선단측 개구부와 외주측 개구부의 선단영역을 덮어서, 상기한 절삭날 팁의 레이크면(22a)과의 사이에 간극을 형성하는 칩 안내부재(37)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭공구의 칩 배출장치.