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KR101435787B1 - 인덱서블 엔드밀 - Google Patents

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KR101435787B1
KR101435787B1 KR1020120145130A KR20120145130A KR101435787B1 KR 101435787 B1 KR101435787 B1 KR 101435787B1 KR 1020120145130 A KR1020120145130 A KR 1020120145130A KR 20120145130 A KR20120145130 A KR 20120145130A KR 101435787 B1 KR101435787 B1 KR 101435787B1
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KR
South Korea
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fastening
cutting edge
hole
coupling hole
coupling
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이지형
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한국오에스지 주식회사
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Abstract

본 발명은 인덱서블 엔드밀에 관한 것으로서, 일단에 길이방향을 따라 형성된 체결홈과, 상면 일측으로부터 상기 체결홈과 연통되도록 형성되고 내주연에 나사산이 형성된 제 1 결합공과, 하면 일측으로부터 상기 체결홈과 연통되도록 형성되고 상기 제 1 결합공과 대향되게 형성되는 제 2 결합공을 포함하는 생크부 및 상기 체결홈에 체결되고, 상기 제 1 결합공 및 제 2 결합공과 대응되는 일측에 관통공이 형성된 절삭날부 및 상기 제 1 결합공을 통해 상기 관통공을 지나 상기 제 2 결합공에 삽입되어 상기 절삭날부를 상기 체결홈에 고정하는 볼트부재 및 상기 제 2 결합공에 삽입된 볼트부재의 일단부에 나사체결되고, 상기 생크부의 하면 일측에 지지되는 너트부재를 포함하여 구성된다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 생크부와 절삭날의 이중체결구조를 제공함으로써 절삭날에 전달되는 체결력이 균형을 이루게 되어 절삭날에 전달되는 절삭부하가 균일하게 전달되어 절삭날의 수명이 향상되는 효과가 있다.
또한, 생크부와 절삭날의 이중 체결구조로 인해 체결력이 향상되어 피가공물의 정밀한 가공 및 고절입 가공능력이 향상되는 효과가 있다.
또한, 이중 체결구조의 각각의 체결방향을 상반되게 형성함으로써, 피가공물을 절삭할 경우, 엔드밀의 회전력에 의해 체결력이 저하되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

인덱서블 엔드밀{Indexable Endmill}
본 발명은 인덱서블 엔드밀에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔드밀의 생크에 체결되는 절삭날을 이중으로 체결하는 구조를 제공하여 절삭되는 피 가공물을 보다 정밀하게 가공할 수 있도록 한 인덱서블 엔드밀에 관한 것이다.
일반적으로 엔드밀은 엔드밀링 커터라고도 불리우며, 외주면 및 끝면에 절삭날을 갖는 생크타입 밀링 커터라고 정의되는데, 다시 말하면 외주날로 가공물의 측면을 깎고, 끝면의 절삭날, 즉 바닥날로 가공물의 윗면을 깎을 수 있는 공구이다.
이러한 엔드밀은 절인(cutting edge)을 가지는 절삭날과 상기 절삭날을 고정하기 위한 생크를 포함하여 이루어지며, 절삭날을 생크에 고정시키는 방법에 따라 브레이징 타입(Brazing type)과 인덱서블 타입(Indexable type)으로 나눌 수 있다.
브레이징 타입은 절삭날을 생크의 일단에 브레이징 용접하여 영구히 고정시키는 것이며, 인덱서블 타입은 생크의 일단에 체결홈을 형성하고, 상기 체결홈에 절삭날을 장착하여 별도의 고정수단을 이용하여 탈착 가능하도록 형성한 것이다.
그러나, 상기한 브레이징 타입은 절삭날을 생크의 일단에 브레이징 용접하여 영구히 고정함으로 인해 하부가 손상되면 측면가공은 문제없이 사용가능하지만, 구멍을 가공할 경우 특수한 연삭기를 사용하여 엔드밀의 단부를 재연마해야 하는 불편한 점이 있었다.
따라서, 최근에는 초경 재질의 절삭날을 별도의 고정수단을 이용하여 생크에 탈, 부착 가능하게 형성하여 절삭날을 교체하여 사용할 수 있도록 한 인덱서블 타입의 엔드밀에 관심이 집중되고 있다.
이러한 인덱서블 타입의 엔드밀은 장기간의 반복적인 사용으로 절삭날의 마모가 발생될 경우 절삭을 교체하여 사용함으로써, 브레이징 타입과는 달리 재연마의 불편함을 보완할 수 있으며, 절삭날의 성능의 저하 없이 지속적으로 균일한 작업성능을 유지할 수 있다.
그러나, 종래의 인덱서블 타입의 경우, 생크와 절삭날을 단일 볼트부재로 한 방향에서 체결하는 방식(일방향 스크류 체결방식)이 주로 사용되는데, 이러한 일방향 스크류 체결방식은 체결력이 아래방향으로만 작용하게되어 피가공물의 가공을 위해 회전 시 볼트부재의 체결력이 느슨해져 절삭날이 손상될 뿐 아니라 가공 정밀도 또한 저하되는 문제점이 발생하게 된다.
위와 같은, 일방향 스크류 체결방식의 문제점을 해결하기 위해 한국등록특허 0303419호는 도 1에 도시된 바와 같이, 엔드밀 몸체(100)상의 조립홈(101)으로 절삭날(120)를 삽입하여 조립하고, 상기 절삭날(120)의 후방 상부의 경사부(125)로 클램프(130)를 위치시켜 상기 몸체(100)와 절삭날(120)을 제 1 스크류(140)에 의해 상호 체결고정함과 동시에 상기 클램프(130)와 몸체(100)를 제 2 스크류(141)에 의해 상호 체결고정함으로써, 상기 클램프(130)의 선단이 절삭날(120)의 후방 상부의 경사부(125)를 가압하여 효과적으로 클램핑함으로써 체결력이 향상된 인덱서블 엔드밀을 제안한 바 있다.
그러나, 위와 같은 클램핑 구조는 우선 복수의 스크류 및 별도의 클램프를 사용하므로 조립 및 분해에 따른 작업성이 저하되는 문제점이 발생한다.
뿐만 아니라 절삭날(120)을 가압 클램핑하는 접촉부위가 제 1 스크류(140)가 체결되는 위치의 상하방향, 제 2 스크류(141)에 의해 가압되는 클램프(130)에 의한 가압 위치의 경사방향에서만 작용되기 때문에 스크류의 수효에 비해 다양한 방향에서 견고한 클램핑 접촉 및 고정력을 제공하지 못하는 한계를 내재하고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 인덱서블 엔드밀의 생크부에 체결되는 절삭날의 체결구조를 이중으로 형성한 인덱서블 엔드밀을 제공함에 있다.
또한, 이중 체결구조의 각각의 체결방향을 서로 상반되게 형성한 인덱서블 엔드밀을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 일단에 길이방향을 따라 형성된 체결홈과, 상면 일측으로부터 상기 체결홈과 연통되도록 형성되고 내주연에 나사산이 형성된 제 1 결합공과, 하면 일측으로부터 상기 체결홈과 연통되도록 형성되고 상기 제 1 결합공과 대향되게 형성되는 제 2 결합공을 포함하는 생크부 및 상기 체결홈에 체결되고, 상기 제 1 결합공 및 제 2 결합공과 대응되는 일측에 관통공이 형성된 절삭날부 및 일단부가 상기 제 1 결합공을 통해 상기 관통공을 지나 상기 제 2 결합공에 삽입되어 상기 절삭날부를 상기 체결홈에 고정하는 볼트부재 및 상기 제 2 결합공에 삽입된 볼트부재의 일단부에 나사체결되고, 상기 생크부의 하면 일측에 지지되는 너트부재를 포함하여 이루어지는 인덱서블 엔드밀이 제공된다.
또한, 상기 볼트부재는 상기 생크부의 상면 일측에 지지되는 헤드부와, 상기 헤드부에서 연장형성되고 외주연에 나사산이 형성되어 상기 제 1 결합공에 나사체결되는 제 1 체결부와, 상기 제 1 체결부에서 연장형성되고 상기 관통공에 결합되는 절삭날 체결부와, 상기 절삭날 체결부에서 연장형성되고 외주연에 나사산이 형성되며 상기 제 2 결합공의 직경보다 작은 직경으로 상기 제 2 결합공에 삽입되는 제 2 체결부를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 결합공에 체결되는 제 1 체결부의 체결방향과 상기 제 2 체결부에 체결되는 너트부재의 체결방향이 서로 반대되게 형성되는 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 헤드부 및 상기 너트부재가 지지되는 상기 생크부 상, 하면 일측에는 안착홈이 형성되고, 상기 안착홈에 상기 헤드부 및 상기 너트부재가 매립되는 것이 더욱 바람직하다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 생크부와 절삭날의 이중체결구조를 제공함으로써 절삭날에 전달되는 체결력이 균형을 이루게 되어 절삭날에 전달되는 절삭부하가 균일하게 전달되어 절삭날의 수명이 향상되는 효과가 있다.
또한, 생크부와 절삭날의 이중 체결구조로 인해 체결력이 향상되어 피가공물의 정밀한 가공 및 고절입 가공능력이 향상되는 효과가 있다.
또한, 이중 체결구조의 각각의 체결방향을 상반되게 형성함으로써, 피가공물을 절삭할 경우, 엔드밀의 회전력에 의해 체결력이 저하되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 인서트 클램핑 장치를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 인덱서블 엔드밀의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 인덱서블 엔드밀의 분해된 상태의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 인덱서블 엔드밀의 결합된 상태의 단면도이다.
도 5a는 종래 일방향 체결방식의 인덱서블 엔드밀의 체결력의 방향을 도시한 단면도이다.
도 5b는 본 발명에 따른 인덱서블 엔드밀의 체결력의 방향을 도시한 단면도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야한다. 또한, 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명에 따른 인덱서블 엔드밀의 분해사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 인덱서블 엔드밀의 분해된 상태의 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 인덱서블 엔드밀(1)은 생크부(10), 절삭날부(20), 볼트부재(30) 및 너트부재(40)를 포함하여 이루어진다.
생크부(10)는 원형의 막대형상으로 형성되고, 반구 형상의 일단부의 중앙에서 길이방향을 따라 내측으로 체결홈(11)이 형성된다.
그리고, 체결홈(11)이 형성된 일단부 중 상면 일측으로부터 체결홈(11)과 연통되고 내주연에 나사산이 형성된 제 1 결합공(12)이 형성되고, 상기 제 1 결합공(12)보다 작은 직경으로 형성되고, 체결홈(11)이 형성된 일단부 중 하면 일측으로부터 체결홈(11)과 연통되는 제 2 결합공(13)이 형성된다.
여기서, 제 1 결합공(12)과 제 2 결합공(13)은 체결홈(11)과 직각을 이루도록 형성되고, 중심이 상호 대향하도록 형성되며, 후술하는 볼트부재(30)가 삽입되는 공간을 제공하게 된다.
절삭날부(20)는 판상의 부재로서 체결홈(11)에 체결될 경우 외부로 노출되는 일단부는 반구형상의 생크부(10)의 일단부와 대응되도록 만곡지게 형성되고, 체결홈(11)의 내부에 체결되는 타단부는 양측면에서 내측으로 대칭되게 절곡되어 사다리꼴 형상을 이루게 된다.
위와 같이, 절삭날부(20)의 타단부가 사다리꼴 형상으로 이루어져 생크부(10)의 체결홈(11)에 체결될 경우, 절삭날부(20)의 측방유동을 방지함으로써, 피가공물의 절삭정밀도가 향상된다.
또한, 절삭날부(20)는 생크부(10)의 체결홈(11)에 체결될 경우, 제 1 결합공(12) 및 제 2 결합공(13)에 삽입되는 볼트부재(30)의 삽입공간을 제공하여 생크부(10)의 체결홈(11)에 절삭날부(20)를 고정하기 위해 제 1 결합공(12) 및 제 2 결합공(13)과 대응되는 일측에 절삭날부(20)의 상면과 하면을 관통하는 관통공(21)이 형성된다.
그리고, 절삭날부(20)는 생크부(10)의 체결홈(11)에 체결될 경우, 외부로 노출되는 일단부 일측에는 피가공물을 절삭하기 위한 V자 형상의 절삭날(22)이 형성된다.
볼트부재(30)는 생크부(10)에 형성된 제 1 결합공(12)을 통해 절삭날부(20)의 관통공(21)을 지나 생크부(10)의 제 2 결합공(13)에 삽입되어 생크부(10)의 체결홈(11)에 절삭날부(20)를 고정하는 역할을 하게 된다.
여기서, 볼트부재(30)는 헤드부(31), 제 1 체결부(32), 절삭날체결부(34) 및 제 2 체결부(33)를 포함하여 이루어진다.
헤드부(31)는 제 1 결합공(12)에 삽입되는 볼트부재(30)를 생크부(10)의 상면에 지지하는 역할을 한다.
제 1 체결부(32)는 헤드부(31)의 하방으로 연장형성되고, 외주연에 나사산이 형성되며, 제 1 결합공(12)에 나사체결되어 볼트부재(30)가 생크부(10)에서 이탈되는 것을 방지하는 역할을 하게 된다.
절삭날체결부(34)는 제 1 체결부(32)의 하방으로 연장형성되고, 외주연이 관통공(21)이 형성된 절삭날부(20)의 내주연에 결합되어 절삭날부(20)를 체결홈(11)에 고정시키는 역할을 하게 된다.
제 2 체결부(33)는 제 2 결합공(13)과 대응되는 직경으로서 절삭날체결부(34)의 하방으로 연장형성되고, 외주연에 나사산이 형성되며, 제 2 결합공(13)에 삽입된다.
여기서, 직경이 서로 다른 절삭날체결부(34)와 제 2 체결부(33) 사이에는 내측으로 하향경사진 테이퍼부(35)가 형성되고, 테이퍼부(35)와 대응되는 생크부(10)의 일측에는 테이퍼부(35)가 안착되는 제 3 안착면(16)이 형성된다.
너트부재(40)는 제 2 결합공(13)에 삽입되어 제 2 결합공(13)을 관통하는 제 2 체결부(33)의 일단부에 나사체결되어 생크부(10)의 하면에 지지됨으로써 볼트부재(30)가 생크부(10)에서 이탈되는 것을 이중으로 방지하게 된다.
여기서, 제 1 결합공(12)이 형성된 생크부(10)의 상면 둘레에는 볼트부재(30)의 헤드부(31)의 형상과 대응되도록 내측으로 하향 경사진 제 1 안착면(14)이 형성되고, 제 1 안착면(14)에 볼트부재(30)의 헤드부(31)가 안착됨으로써, 생크부(10)의 상면에 지지되는 볼트부재(30)의 헤드부(31)가 외부로 노출되는 것을 방지하게 된다.
또한, 제 2 결합공(13)이 형성된 생크부(10)의 하면 둘레에는 너트부재(40)의 형상과 대응되도록 내측으로 상향 경사진 제 2 안착면(15)이 형성되고, 제 2 안착면(15)은 제 2 결합공(13)을 관통한 제 2 체결부(33)의 일단에 나사체결되는 너트부재(40)의 결합공간을 제공하게 된다.
위와 같이, 제 2 안착면(15)에 너트부재(40)가 안착됨으로써, 생크부(10)의 하면에 지지되는 너트부재(40)가 외부로 노출되는 것을 방지하게 된다.
도 4는 본 발명에 따른 인덱서블 엔드밀의 결합된 상태의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 인덱서블 엔드밀(1)은 생크부(10)의 체결홈(11)에 절삭날부(20)를 결합하고, 볼트부재(30)의 제 2 체결부(33)를 생크부(10)의 제 1 결합공(12)을 통해 절삭날부(20)의 관통공(21)을 관통하여 생크부(10)의 제 2 결합공(13)에 삽입한 후, 제 2 체결부(33)에 너트부재(40)를 나사체결하는 과정을 통해 조립된다.
이 때, 볼트부재(30)의 제 1 체결부(32)는 생크부(10)의 제 1 결합공(12)에 오른나사 체결되고, 생크부(10)의 제 2 결합공(13)에 삽입되는 볼트부재(30)의 제 2 체결부(33)의 일단에 나사체결되는 너트부재(40)는 왼나사 체결된다.
위와 같이, 생크부(10)의 제 1 결합공(12)에 나사체결되는 볼트부재(30)의 제 1 체결부(32)의 체결방향과 볼트부재(30)의 제 2 체결부(33)의 일단에 나사체결되는 너트부재(40)의 체결방향이 반대로 형성되어 있어 피가공물을 절삭할 경우, 본 발명에 따른 인덱서블 엔드밀(1)의 회전력으로 인해 생크부(10)의 제 1 결합공(12)에 나체결된 볼트부재(30)의 제 1 체결부(32)가 풀림방향으로 회전하게 되더라도 그 회전방향이 제 2 체결부(33)에 체결된 너트부재(40)의 조임방향과 일치하게 되므로 제 1 체결부(32)의 풀림을 방지하므로 생크부(10)에 결합된 볼트부재(30)가 생크부(10)를 이탈하는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
상기에 기술한 일 실시예는 생크부(10)의 제 1 결합공(12)에 결합되는 볼트부재(30)의 제 1 체결부(32)를 오른 나사체결하고, 볼트부재(30)의 제 2 체결부(33)에 체결되는 너트부재(40)를 왼 나사체결하는 방식에 대해 설명하고 있으나, 이는 나사의 체결방향을 서로 상반되게 형성한 것일 뿐, 볼트부재(30)의 제 1 체결부(32)의 체결방향과 볼트부재(30)의 제 2 체결부(33)의 일단에 나사체결되는 너트부재(40)의 체결방향을 반대로 형성할 수도 있다.
도 5a는 종래 일방향 체결방식의 인덱서블 엔드밀의 체결력의 방향을 도시한 단면도이고, 도 5b는 본 발명에 따른 인덱서블 엔드밀의 체결력의 방향을 도시한 단면도로서, 도 5a 및 도 5b에 도시된 화살표는 체결력의 방향을 나타낸 것이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 종래 일방향 체결방식의 인덱서블 엔드밀은 생크부(100) 일단에 결합된 절삭날부(200)를 단일의 볼트부재(300)로 체결함으로 인해 볼트부재(300)의 체결력이 아래방향으로만 작용하게 되므로 피가공물을 절삭할 경우 발생되는 절삭부하가 절삭날부(200)에 편중되게 전달되므로 절삭날부(200)의 손상을 유발할 수 있으며, 이에 따른 피가공물의 절삭 정밀도가 저하되는 문제점이 발생한다.
그러나, 도 5b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 인덱서블 엔드밀(1)은 생크부(10)에 결합되는 볼트부재(30)의 일단부에 너트부재(40)를 체결함으로써, 볼트부재(30)에 의해 아래방향으로만 작용하던 체결력이 너트부재(40)에 의한 체결력에 의해 힘의 균형을 이루게 되어 피 가공물을 절삭할 경우 발생되는 절삭부하가 절삭날부(20)에 균일하게 작용하게 되므로 절삭날부(20)의 손상을 방지할 수 있을 뿐 아니라 피가공물의 절삭 정밀도가 향상된다.
또한, 양방향 체결방식의 보다 견고한 체결력으로 인해 고절입 가공능력이 향상되어 보다 정밀한 가공을 할 수 있게 된다.
비록 본 발명이 상기에 바람직한 실시 예들과 관련하여 설명 되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허 청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
1 : 인덱서블 엔드밀 10 : 생크부
11 : 체결홈 12 : 제 1 결합공
13 : 제 2 결합공 14 : 제 1 안착면
15 : 제 2 안착면 16 : 제 3 안착면
20 : 절삭날부 21 : 관통공
22 : 절삭날 30 : 볼트부재
31 : 헤드부 32 : 제 1 체결부
33 : 제 2 체결부 34 : 절삭날체결부
35 : 테이퍼부 40 : 너트부재
100 : 생크부 200 : 절삭날부
300 : 볼트부재

Claims (4)

  1. 생크부의 일단에 교체 가능하도록 절삭날을 체결하여 사용하는 인덱서블 엔드밀에 있어서,
    일단에 길이방향을 따라 형성된 체결홈과, 상면 일측으로부터 상기 체결홈과 연통되도록 형성되고 내주연에 나사산이 형성된 제 1 결합공과, 하면 일측으로부터 상기 체결홈과 연통되도록 형성되고 상기 제 1 결합공과 대향되게 형성되는 제 2 결합공을 포함하는 생크부;
    상기 체결홈에 체결되고, 상기 제 1 결합공 및 제 2 결합공과 대응되는 일측에 관통공이 형성된 절삭날부;
    일단부가 상기 제 1 결합공을 통해 상기 관통공을 지나 상기 제 2 결합공에 삽입되어 상기 절삭날부를 상기 체결홈에 고정하는 볼트부재;
    상기 제 2 결합공에 삽입된 볼트부재의 일단부에 나사체결되고, 상기 생크부의 하면 일측에 지지되는 너트부재를 포함하되,
    상기 볼트부재는 상기 생크부의 상면 일측에 지지되는 헤드부와, 상기 헤드부에서 연장형성되고 외주연에 나사산이 형성되어 상기 제 1 결합공에 나사체결되는 제 1 체결부와, 상기 제 1 체결부에서 연장형성되고 상기 관통공에 결합되는 절삭날 체결부와, 상기 절삭날 체결부에서 연장형성되고 외주연에 나사산이 형성되며 상기 제 2 결합공의 직경보다 작은 직경으로 상기 제 2 결합공에 삽입되는 제 2 체결부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인덱서블 엔드밀.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 결합공에 체결되는 제 1 체결부의 체결방향과 상기 제 2 체결부에 체결되는 너트부재의 체결방향이 서로 반대되게 형성되는 것을 특징으로 하는 인덱서블 엔드밀.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 헤드부 및 상기 너트부재가 지지되는 상기 생크부 상, 하면 일측에는 안착홈이 형성되고, 상기 안착홈에 상기 헤드부 및 상기 너트부재가 매립되는 것을 특징으로 하는 인덱서블 엔드밀.
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