KR200398286Y1 - 러핑 엔드밀 - Google Patents

Abstract

본 고안은, 금속 재료 등의 황삭에 사용하는 러핑 엔드밀에 관한 것이다.

종래의 러핑 엔드밀은 안정적인 공구 수명이 얻어지지 않았고, 파형의 절삭날에 의하여 절삭면에서의 요철이 커져서 절삭면의 표면거칠기 값이 증가되었으며, 따라서 황삭시에 다듬질 절삭을 위한 절삭 여유를 크게 두어야 하는 문제가 있었다.

본 고안의 러핑 엔드밀은, 축상을 이루는 공구 본체의 외주부에, 당해 공구 본체의 축선 방향 선단으로부터 후단측을 향하여 홈상으로 이어지는 플루트가 형성되고, 이 플루트 내에 형성되는 경사면과 상기 공구 본체의 외주 여유면과의 교차 모서리가 외주날로 되며, 이 외주날에 이어지는 외주 여유면에, 당해 외주 여유면으로부터 함몰되며 더욱이 상기의 경사면과 교차되는 칩브레이크가 형성되고, 이 칩브레이크에 의하여 상기의 외주날이 그 길이 방향으로 분단되는 러핑 엔드밀에서, 칩브레이크의 공구본체 축선 방향 선단측의 단부에서의 교차각을 120˚∼150˚로 하며, 당해 칩브레이크의 공구본체 축선 방향 후단측의 단부에서의 교차각을 80˚∼100˚로 설정하고, 각 외주날의 칩브레이크 사이 부분의 길이(L₂)와 칩브레이크의 폭(L₁)과의 관계는 L₁≥ L₂이며, 칩브레이크의 깊이(h)가 h=(0.3∼0.5)L₁의 범위인 것을 특징으로 하고 있다.

본 고안의 러핑 엔드밀에 의한 황삭 가공에서, 공작물의 가공면에 남는 돌기부의 높이를 억제할 수가 있으며, 이것에 의하여 다듬질면의 거칠기를 향상시켜서, 그 후의 다듬질 가공에서 높은 가공 정밀도를 유지할 수 있으며, 가공 효율이 현저히 향상된다.

Description

러핑 엔드밀{Roughing endmill}

본 고안은, 금속 재료 등의 황삭에 사용하는 러핑 엔드밀에 관한 것이다.

현재 실용화되어 있는 러핑 엔드밀은, 도 5에서 보이는 바와 같이 공구 본체(21)의 외주에 복수개의 비틀림 복수 외주날을 가지고, 당해 절삭날(32)을 도 6에서 보이는 설명도와 같이, 파형의 절삭날의 산부(34), 파형의 절삭날의 정상부(35), 파형의 절삭날의 사면(36), 파형의 절삭날의 오목부(37)를 가지는 파형으로 형성하고 있으며, 더욱이 파형 절삭날의 위상을 각 외주 절삭날 마다 일정한 피치(P)로 어긋나게 함에 의하여, 엔드밀을 축 중심으로 회전시켜서 이용하는 때에, 그 외주 윤곽이 거의 원통형이 되도록 구성한 것이다. 러핑 엔드밀의 특징은, 절삭날을 파형으로 함에 의하여 절삭칩의 배출이 용이하도록 함과 동시에, 절삭 저항을 감소시킴에 의하여, 러핑이라는 호칭에 걸맞게, 큰 절삭깊이, 큰 이송속도로 황삭하는 것이다.

그러나 상기와 같은 러핑 엔드밀은, 파형 절삭날의 정상부만이 절삭에 관여하는 구조이기 때문에, 절삭력이 절삭날의 정상부에 집중하는 결과, 미시적인 충격 파괴를 일으키기 쉬운 성질을 가지며, 사용을 계속하여 가면 칩핑, 손상 등에 의한 돌연적인 절삭 불능 상태로 되어, 안정적인 공구 수명이 얻어지지 않았고, 파형의 절삭날에 의하여 절삭면에서의 요철이 커져서 절삭면의 표면거칠기 값이 증가되었으며, 따라서 황삭시에 다듬질 절삭을 위한 절삭 여유를 크게 두어야 하는 문제가 있었다.

본 고안은, 이러한 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로, 러핑 엔드밀의 정상부에 가해지는 충격력을 분산시키는 것에 의하여 절삭날의 강도를 확보하도록 하며, 안정된 공구 수명이 얻어지고, 칩브레이크의 깊이를 충분히 확보하며, 외주날의 손상방지를 꾀할 수 있으며, 절삭면의 표면거칠기의 향상과 가공 정밀도를 증가시킬 수 있는 러핑 엔드밀을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 고안은, 축상을 이루는 공구 본체의 외주부에, 당해 공구 본체의 축선 방향 선단측으로부터 축선 방향 후단측을 향하여 홈상으로 이어지는 플루트가 형성되고, 이 플루트 내에 형성되는 경사면과 상기의 공구 본체의 외주 여유면과의 교차 모서리선이 외주날로 되며, 이 외주날에 이어지는 외주 여유면에, 당해 여유면으로부터 함몰되고 더욱이 상기의 경사면과 교차되는 칩브레이크가 형성되고, 이 칩브레이크에 의하여 상기의 외주날이 그 길이 방향으로 분단되는 러핑 엔드밀에서, 칩브레이크의 공구본체 축선 방향 선단측의 단부에서의 교차각이, 당해 칩브레이크의 공구본체 축선 방향 후단측의 단부에서의 교차각보다 커지도록 설정한 것을 특징으로 한다.

상기 구성의 러핑 엔드밀에서는, 칩브레이크의 공구본체 축선 방향 선단측의 단부에서의 교차각을 충분히 크게 확보하여 외주날의 손상을 방지하는 한편, 칩브레이크의 공구본체 축선 방향 후단측의 단부에서의 교차각을 작은 각도로 설정하여 칩브레이크의 깊이를 확보한다. 외주날의 손상은, 특히 솔리드 엔드밀을 공구본체 축선 방향 후단측으로 이동하면서 절삭을 행하는 상향 절삭가공을 행한 때에 많이 발생하기 때문에, 공구 본체의 축선 방향 선단측의 단부의 교차각을 종래보다 크게 설정하는 것만으로, 외주날의 손상을 대폭적으로 억제할 수 있다.

아래에, 도 1, 도 2, 도 3 및 도4를 참조하여, 본 고안을 구체적으로 설명한다.

도 1, 도 2, 도 3 및 도4에서 보이는 바와 같이, 본 고안의 솔리드 엔드밀은, 공구 본체(21)의 외주 여유면(14)의 상부에, 당해 외주 여유면(14)으로부터 함몰되고 더욱이 플루트(12) 내의 경사면(13)과 교차되는 칩브레이크(16)가 외주날(15)을 따라서 같은 간격을 두고 다수개 형성되고, 이것들 칩브레이크(16)에 의하여 외주날(15)이 그 길이 방향으로 다단으로 분단되어 있다.

그리고, 경사면(13)에서의 칩브레이크(16)의 능선(11)은, 그 폭방향 중심선(m)에 대하여 비대칭으로 형성되고, 공구본체(21)의 축선방향 선단측의 단부(11a)로부터 공구본체(21)의 축선 방향 후단측(21b)을 향한 일정 범위가 공구본체(21)의 직경 방향 중심측을 향하여 일직선으로 경사지고, 남은 부분이 공구본체(21)의 축선방향 후단측(21b)의 단부(11b)를 향하여 원호를 그리도록 한다.

이것에 의하여, 칩브레이크(16)의 공구본체 축선방향 선단측의 단부(11a)에서의 교차각(θ₁)이, 당해 칩브레이크(16)의 공구본체 축선방향 후단측의 단부(11b)에서의 교차각(θ₂)보다 커지도록 한다.

여기서, 이것들 교차각(θ₁, θ₂)은, 피삭재의 재질이나 절삭속도 등에 따라서 적절히 선정하면 좋지만, 가급적 θ₁을 120˚∼150˚로, θ₂를 80˚∼100˚로 설정하는 것이 바람직하다. θ₁이 120˚ 미만이면 단부(11a)의 강도가 부족하여 외주날(15)의 손상을 피할 수 없는 문제가 있으며. 한편 θ₁이 150˚를 넘으면 소망의 칩브레이크 최대 깊이(h)를 확보하기 위하여 필요한 칩브레이크의 폭(L₁)이 현저히 증가하여 외주날(15)의 노치 길이가 무시할 수 없는 정도로 증가하는 문제가 생기기 때문이다. 또한, θ₂의 경우는, 80˚ 미만이면 단부(11b)의 강도가 부족하여 외주날(15)의 손상을 피할 수 없는 문제가 있으며, 한편 100˚를 넘으면 소망의 브레이커 최대 깊이(h)의 확보가 곤란하기 때문이다. 또한, 도 1 및 도 2는, 칩브레이크(16)의 능선(11)을, 경사면(13)과 직각인 방향(도 3의 화살표 N 방향)으로부터 본 상태를 나타내는 그림이다. 따라서 모서리선(11)의 형상 및 교차각(θ₁, θ₂)은 칩브레이크(10)를 공구 본체(1)의 원주 방향으로 부터 본 경우에는, 당연히 도 1, 도 2에 보이는 상태와는 다르게 된다.

이상과 같이 구성된 러핑 엔드밀에서는, 칩브레이크(16)의 단부(11a)에서 외주날(15)과의 교차각(θ₁)이 충분히 큰 둔각으로 설정되어 있으므로, 단부(11a)에서의 강도가 크고, 이 부분의 외주날(15)의 손상이 발생하기 어렵게 된다. 한편, 단부(11b)에서는 교차각(θ₂)이 종래대로 비교적 작은 각도로 설정되어 있으므로, 칩브레이크 최대 깊이(h)가 충분히 크게 확보되고, 이것에 의해 외주 여유면(14)의 재연마대가 커져서, 재연마 가능한 회수를 대폭 증가시킬 수 있다. 또한, 이러한 상기의 효과를 더욱 증가시키기 위하여, 각 외주날의 칩브레이크 사이 부분의 길이(L₂)와 칩브레이크의 폭(L₁)과의 관계는 L₁≥ L₂이며, 칩브레이크의 깊이(h)가 h=(0.3∼0.5)L₁의 범위로 하는 것이 바람직하다.

본 고안의 러핑 엔드밀에 의한 황삭 가공에서, 공작물의 가공면에 남는 돌기부의 높이를 억제할 수가 있으며, 이것에 의하여 다듬질면의 거칠기를 향상시켜서, 그 후의 다듬질 가공에서 높은 가공 정밀도를 유지할 수 있으며, 가공 효율이 현저히 향상된다.

도 1은 본 고안의 외주날 형상을 경사면과 대향하는 방향에서 본 상태를 상하로 나열하여 나타내는 그림.

도 2는 도 1의 일부 확대도.

도 3은 본 고안의 러핑 엔드밀의 측면도.

도 4는 도 3의 V방향에서 본 정면도.

도 5는 종래의 러핑 엔드밀의 측면도.

도 6은 종래의 러핑 엔드밀의 파형 날형을 나타내는 설명도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

11 : 경사면상에서의 칩브레이크의 능선

11a : 칩브레이크의 공구본체 축선방향 선단측의 단부

11b : 칩브레이크의 공구본체 축선방향 후단측의 단부

12 : 플루트 13 : 경사면

14 : 외주 여유면 15 : 외주날

16 : 칩브레이크 21 : 공구 본체

θ₁ : 칩브레이크의 공구본체 축선 방향 선단측의 단부에서의 교차각

θ₂ : 칩브레이크의 공구본체 축선 방향 후단측의 단부에서의 교차각

h : 칩브레이크의 최대 깊이 m : 칩브레이크의 폭방향 중심선

L₁ : 칩브레이크 사이의 외주날 길이 L₂ : 칩브레이크의 폭

Claims (1)

1. 축상을 이루는 공구 본체의 외주부에, 당해 공구 본체의 축선 방향 선단으로부터 후단측을 향하여 홈상으로 이어지는 플루트가 형성되고, 이 플루트 내에 형성되는 경사면과 상기 공구 본체의 외주 여유면과의 교차 모서리가 외주날로 되며, 이 외주날에 이어지는 외주 여유면에, 당해 외주 여유면으로부터 함몰되고 더욱이 상기의 경사면과 교차되는 칩브레이크가 형성되고, 이 칩브레이크에 의하여 상기의 외주날이 그 길이 방향으로 분단되는 러핑 엔드밀에서, 당해 칩브레이크의 공구본체 축선 방향 선단측의 단부에서의 교차각을 120˚∼150˚로 하며, 당해 칩브레이크의 공구본체 축선 방향 후단측의 단부에서의 교차각을 80˚∼100˚로 설정하며, 각 외주날의 칩브레이크 사이 부분의 길이(L₂)와 칩브레이크의 폭(L₁)과의 관계는 L₁≥ L₂이며, 칩브레이크의 깊이(h)가 h=(0.3∼0.5)L₁의 범위인 것을 특징으로 하는 러핑 엔드밀.