KR930011658B1

KR930011658B1 - 절삭용 환상 칼날물

Info

Publication number: KR930011658B1
Application number: KR1019900016685A
Authority: KR
Inventors: 오사히꼬 미야자끼; 긴야 노세
Original assignee: 닛또오 고오끼 가부시끼가이샤; 미끼야 도시오
Priority date: 1990-08-22
Filing date: 1990-10-19
Publication date: 1993-12-16
Anticipated expiration: 2010-10-19
Also published as: DE4127803C2; GB2247199A; JPH07100248B2; DE4127803A1; US5217334A; KR920004069A; AU644465B2; GB2247199B; JPH04105810A; GB9117434D0; AU8241591A

Abstract

내용 없음.

Description

절삭용 환상 칼날물

도면은 본 발명의 절삭용 회전칼날물의 1실시예를 도시한 것으로서,

제1도는 정면도.

제2도는 저면도.

제3도는 내주부절삭톱니부 A와 외주부톱니부 B로 된 1톱니군을 도시한 확대저면도.

제4도는 내주부절삭톱니부 A의 확대 외측면도.

제5도는 외주부절삭톱니부 B의 확대 외측면도.

제6도는 내주부절삭톱니부 A의 확대 정면도.

제7도는 외주부절삭 톱니부 B의 확대정면도.

제8도는 내주부절삭톱니부 A와 외주부절삭톱니부 B를 전후방향으로 겹쳐 도시한 정면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 메인통체 2 : 톱니군

4 : 랜드 5 : 플루트(flute)

6 : 갈레트 7,13 : 크레스트

8,9,14,15 : 백오프면 10,16 : 절삭면

12,18 : 가는폭돌출부 19,20,21,22 : 컷팅에지

A : 내주부절삭톱니부 A1 : 내주부절삭톱니부의 실효톱니폭

B : 외주부절삭톱니부 B1 : 외주부절삭톱니부의 실효톱니폭

C : 실효톱니폭의 가상경계선 D1,D2,D3,D4 : 절삭부스러기

D11 : 절삭부스러기(D1)의 폭 D12 : 절삭부스러기(D2)의 폭

D13 : 절삭부스러기(D3)의 폭 D14 : 절삭부스러기(D4)의 폭

P : 환상칼날물중심 P1,P2 : 절삭포인트

W : 피가공물표면

본 발명은 금속재료를 환상으로 절삭함으로써 관통된 원형구멍을 형성하는 절삭용 환상칼날물에 관한 것이며, 상세히 말하면 절삭에 의하여 생성되는 절삭부스러기의 배출효율을 높임으로써 절삭효율을 향상시킨 환상칼날물에 관한 것이다.

금속재료를 환상으로 절삭함으로써 관통된 원형구멍을 형성하는 절삭용 환상 칼날물은 공지이고, 예컨대 일본국 특공소 51-27511호 공보에 의하여 개시되어 있는 환상칼날물에서는 절삭부스러기의 배출 효율을 높이기 위하여, 절삭부스러기가 전절삭폭의 폭방향으로 2∼3분할되는 구조로 톱니 형상이 구성되고, 절삭부스러기의 갈레트막힘이나 플루트 막힘등을 방지하는 것이었다.

그러나, 상기 종래의 환상칼날물은 1의 톱니부에 의하여 절삭생성된 2∼4의 절삭부스러기가 1의 플루트로부터 공통적으로 배출되는 것이었으므로, 절삭시에 절삭부스러기가 분할되어도 배출시에는 플루트내에서 합류하기 때문에, 절삭부스러기의 플루트 막힘을 피할 수 없어서, 부득이 절삭속도를 낮추어 절삭하고 있는 것이 실정이었다.

본 발명은 종래의 환상칼날물에서는, 여전히 절삭부스러기가 막히기쉽다는 문제점이 있고, 이것이 절삭효율을 저하시키는 원인이 되어있었다는 점에 착안하여, 절삭부스러기의 배출효율을 높이고, 환상칼날물의 본질인 큰구경천공의 한층더한 능률향상을 도모하는 것을 목적으로 하여, 이를 해결하여야할 과제로 삼고 있는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 원통형으로 형성된 메인통체의 개구단부에 내주부절삭톱니부와 외주부절삭톱니부를 교대로 배설하고, 상기 내주부 절삭톱니부와 외주부절삭톱니부에 근접시켜서, 메인통체 외주면부에 절삭부스러기 배출용의 나선상 플루트를, 또 상기 내외주부절삭톱니부 상호간에 있어서, 상기 플루트와 연통하고 있는 갈레트를 갖추고, 또한 상기 내외절삭 톱니부의 측면부와 대략 동일한 높이로 상기 플루트와 교대로 랜드를 형성하고, 상기 플루트의 깊이를 메인통체의 원통 벽두께의 2분의 1 또는 이 2분의 1의 치수보다 얕게 형성하며, 또한 상기 외주부절삭 톱니부의 절삭포인트를 동일 높이로 형성함과 동시에, 내주부절삭톱니부의 절삭포인트를 중심으로 하는 내주측컷팅존의 폭을 외주부절삭톱니부의 절삭포인트를 중심으로 하는 외주측 컷팅존의 폭과 동일, 또는 좁게 형성하며, 또한 상기 내외주부절삭톱니부의 절삭포인트의 좌우 양쪽에 각각 형성한 4개의 컷팅에지의 폭을 내향쪽을 외향쪽보다 길게 형성하여, 내향의 컷팅에지에 의하여 절삭 생성되는 절삭부스러기의 폭이 외향의 컷팅에지에 의하여 절삭 생성되는 절삭부스러기의 폭보다도 넓게 형성되도록 한 수단을 채용한 것이다.

이 환상칼날물은 스핀들이 피가공물에 대하여 수직으로 진퇴운동하는 천공기에 부착하여, 스핀들을 회전시키면, 메인통체의 개구단부에 교대로 형성된 내주부절삭톱니부와 외주부절삭톱니부에 의하여 동시에 절삭이 개시되어, 내주부절삭톱니부는 반경방향안쪽을 환상으로, 외주부절삭톱니부는 전자에 인접하여 반경방향 바깥쪽을 환상으로, 각각 절삭하여, 내외쌍방의 절삭톱니부에 의하여 환상절삭을 진행한다.

상기 절삭작업의 진행에 따라, 절삭부스러기가 생성되면, 내주부절삭톱니부의 절삭작용에 의하여 생성된 절삭부스러기는 그 톱니부구성에 따라 각각 2분할되어 플루트의 깊이보다 폭이 좁게 형성된다.

이때, 내향의 절삭에지에 의하여 절삭생성된 절삭부스러기는 외향의 절삭에지에 의하여 절삭생성된 절삭부스러기보다도 폭이 약간 넓으므로, 후자에 비하면 강성이 커지며, 따라서 후자를 원심방향, 즉 플루트의 방향으로 밀어내도록 작용하며, 절삭부스러기를 갈레트내로부터 원활하게 플루트 방향으로 이동시켜, 절삭부스러기는 전용의 플루트내를 윗쪽을 향하여 이동하여, 배출되어 간다.

한편, 외주부 절삭톱니부의 절삭작용에 의하여 생성된 절삭부스러기는 그 톱니부 구성에 의하여 전자보다도 폭넓게 2분할되어, 직접 플루트내를 윗쪽을 향하면서 이동하여 배출되어간다.

이 경우에도 내향의 절삭에지에 의하여 절삭생성된 절삭부스러기는 외향의 절삭에지에 의하여 절삭생성된 절삭부스러기보다도 폭이 약간 넓으므로, 후자를 전용의 플루트의 방향으로 밀어내도록 작용하여 배출시킨다.

이와 같이하여 내외주부 절삭톱니부에 의하여 동시에 환상절삭이 진행되어간다.

환상절삭이 완료되면, 환상절삭에 의하여 생성된 슬래그는 피가공물로부터 분리되어 낙하하며, 외주부절삭톱니부의 외경을 반경으로 하는 크기의 원형구멍이 형성된다.

본 발명은 내주부절삭톱니부(A)와 외주부절삭톱니부(B)를 1단위로 하는 톱니군(2)을 최저 2군설치함으로써 소기의 목적을 달성할 수 있으나, 도면에 도시한 실시예는 상기 톱니군(2)을 4군 설치한 환상칼날물을 도시한 것으로서, 원통형으로 형성한 메인통체(1)의 개구단부에는 상기의 절삭톱니부(A,B)가 원주방향으로 규칙적으로 배설되어 있다.

제1도에 있어서, 3은 도시하지 않은 천공기의 스핀들에 직접 또는 간접적으로 고정되는 생크부, 4는 메인통체(1)의 외주면부에 나선상으로 돌출설치 형성한 랜드, 5는 랜드(4, 4)간에 설치한 절삭부스러기배출용의 플루트, 6은 메인통체(1)의 개구단면부 반경방향안쪽에 형성한 절삭부스러기 배출용의 갈레트이고, 갈레트(6)와 플루트(5)가 메인통체(1)의 개구부단면부에 있어서 연통되어 있는 점은 종전의 환상칼날물과 다른점은 없으나, 플루트(5)의 깊이는 메인통체(1)의 두께 치수의 2분의 1과 같거나, 또는 2분의 1보다도 얕게 형성되어 있다.

다음에, 상기 내주부절삭톱니부(A)와 외주부절삭톱니부(B)의 구성을 차례로 상세히 설명하고, 아울러 이들의 톱니(A, B)와 상기 플루트(5) 및 갈레트(6)의 관계에 대하여 상술한다.

내주부절삭톱니부(A)는 그 실효톱니폭(A1)이 외주부절삭톱니부(B)의 실효톱니폭(B1)보다도 약간 작고, 또한 플루트(5)의 깊이와 동일하거나, 또는 동깊이보다도 약간 작게 설정되며, 그 절삭포인트(P1)가 상기 실효톱니폭(A1)의 2분의 1보다도 약간 메인통체(1)의 원심방향으로 치우친 위치에 있고, 절삭포인트(P1)으로부터 메인통체(1)의 원주방향으로 직선상으로 뻗어있는 크레스트(7)는 메인통체(1)의 중심(P), 즉 축심선과 상기 절삭포인트(P1)를 지나는 가상선(L1)과 직각내지는 약간 둔각으로 교차하고, 크레스트(7)에 의하여 내외로 2분되는 내주부절삭톱니부(A)의 하면에는 내향경사각을 외향경사각보다 약간 작은 각도로 경사시킨 내외의 도피면(이하, 백오프면이라 한다.) (8,9)이 형성되어 있다.

또, 상기 크레스트(7)는 환상칼날물의 회전방향후방에 이를수록 상기 절삭포인트(P1)보다 낮아지도록, 즉 피가공물의 표면(W)으로부터 점차 직선적으로 멀어지도록 약간의 각도(θ)를 가지고 경사지고 있다.

내주부절삭톱니부(A)의 정면도, 즉 상기 실효톱니부(A1)의 절삭면(10)은 상기 절삭포인트(P1)가 환상칼날물의 회전방향전방을 향하여, 제3도에서 둔간 3각형상으로 돌출되게 형성되고, 칼레트(6)와 연통하여 갈레트(6)의 말단부의 일부를 구성하고 있다. 절삭면(10)의 외측부에 인접시켜 형성한 비절삭면(11)은 절삭면(10)보다 오목하게 하여 플루트(5)와 연통되어있다.

환상칼날물의 외주면과 동심원의 랜드(4)의 외주면은 그 비절삭면(11)에 인접시킨 가는폭돌출부(12)가 실질적으로 환상칼날물의 외주면부를 구성하고 랜드(4)의 폭의 3분의 2 내지 4분의 3의 부분(4')을 환상칼날물의 회전 중에 피가공물의 가공면에 접촉시키지 않도록 오목하게 하여, 그 피가공물과의 마찰저항을 최소한도에 그치도록 하여 구성되어있다.

외주부절삭톱니부(B)는 절삭포인트(P2)가 그 실효톱니폭(B1)이 플루트(5)의 깊이보다도 약간 크게, 그리고 동톱니폭(B1)의 2분의 1보다도 약간 메인통체(1)의 원심방향으로 치우친 위치에 있으며, 절삭포인트(P2)로부터 메인통체(1)의 원주방향으로 직선상으로 뻗어있는 크레스트(13)는 메인통체(1)의 중심(P)과 상기 포인트(P2)를 지나는 가상선(L2)에 대하여 직각내지는 약간 둔각으로 교차하여, 랜드(4)의 후방측능선부(13')에 도달하고 있다.

외주부절삭톱니부(B)의 상기 크레스트(13)에 의하여 내외로 2분되는 하면에는, 내향경사각을 외향경사각보다 약간 작은 각도로 경사시킨 백오프면(14,15)을 형성하여, 상기 내주부절삭톱니부(A)의 백오프면(9)과 외주부절삭톱니부(B)의 백오프면(14)은 상기 실효톱니폭(A1,B1)의 가상경계선(C)상에 있어서, 제8도에 도시한 바와 같이 대략 교차하고 있다.

크레스트(13)가 환상칼날물의 회전방향후방에 이를수록 상기 절삭포인트(P2)보다 낮아지도록 경사지고 있는 점은, 상기 내주부절삭톱니부(A)의 상기 크레스트(7)와 같으나, 외주부절삭톱니부(B)의 절삭면(16)이 플루트(5)의 반경방향벽면에 대하여 일련적으로 형성되고, 비절삭면(17)이 갈레트(6)의 벽면에 대하여 일련적으로 형성되어 있는 점은 내주부절삭톱니부(A)와 꼭 정반대이다.

또, 랜드(4)의 외주면은 그 절삭면(16)의 외측부에 인접시켜서, 상기 돌출부(12)와 똑같이 폭이 좁게 형성한 돌출부(18)가 상기 돌출부(12)와 똑같이 실질적으로 환상칼날물의 외주면부를 구성하여, 피가공물과의 마찰저항을 최소한도로 그치게 하고 있다.

상기 내주부절삭톱니부(A)와 외주부절삭톱니부(B)의 각각의 절삭포인트(P1,P2)의 높이는 동일하고, 따라서 이 절삭포인트(P1,P2)는 절삭작업중 모두가 동시에 피가공물의 표면(W)에 접하며, 그 절삭포인트(P1,P2)를 포함한 상기 절삭면(10,16)과 백오프면(8,9,14,15)과의 교차선상에 형성되는 절삭가장자리(이하, 컷팅에지라고 함) (19,20,21,22)에 의하여 동시에 절삭이 행하여지도록 되어 있다. 이 컷팅에지(19,20)에 의하여 절삭생성되는 절삭부스러기(D1,D2)의 폭(D11,D12)과 컷팅에지(21,22)에 의하여 절삭생성되는 절삭부스러기(D3,D4)의 폭(D13,D14)의 대소관계는 D11＞D12,D13＞D14로 되어 있다.

다음에, 상기 실시예의 작용에 대하여 설명한다.

환상칼날물을 천공기의 스핀들에 아버를 통하여 고정하고, 천공기를 피가공물의 표면상에 고정하여 스핀들을 기동한다.

다음에, 환상칼날물을 회전시키면서 피가공물을 향하여 진출시키면, 개구단부에 교대로 배설한 내주부절삭톱니부(A)와 외주부절삭톱니부(B)가 피가공물의 표면(W)에 동시에 접촉한다.

상기 조작에 의하여, 상기 내주부절삭톱니부(A)의 절삭포인트(P1)와 외주부 절삭톱니부(B)의 절삭포인트(P2)는 피가공물의 표면(W)상에 있어서, 일제히 절삭을 개시하여, 절삭포인트(P1)를 중심으로 하는 컷팅에지(19,20)와 절삭포인트(P2)를 중심으로 하는 컷팅에지(21,22)에 의하여 환상칼날물의 직경을 최대직경으로 하는 메인통체(1)의 두께폭의 절삭이 진행되어, 피가공물은 환상으로 절삭되어간다.

내주부절삭톱니부(A)에 있어서는 실효톱니부(A1)를 구성하는 상기 컷팅에지(19,20)에 의하여 절삭생성된 절삭부스러기(D1,D2)가 그 앞면부분에 있어서 인접개구하는 갈레트(6)와 플루트(5)를 통하여 메인통체(1)의 상방에 도달하여 배출되나, 컷팅에지(19)에 의하여 절삭생성된 절삭부스러기의 폭(D11)은 컷팅에지(20)에 의하여 절삭생성된 절삭부스러기(D2)의 폭(D12)보다도 대체로 크므로, 따라서 폭이 넓은쪽의 절삭부스러기의 질량과 강성이 폭이 좁은 쪽보다 크게 되어, 전자가 후자를 원심방향으로, 즉, 갈레트(6)로부터 플루트(5)의 방향으로 밀어내도록 작용하여 갈레트가 막히기 쉬운 내주부절삭톱니부(A)의 절삭작용에 의하여 생긴 절삭부스러기는 원활하게 플루트(5)의 방향으로 이동하여 배출되게 된다.

또, 외주부절삭톱니부(B)에 있어서는, 상기 컷팅에지(21,22)에 의하여 절삭생성된 절삭부스러기(D3,D4)가 그 앞면부에 인접개구된 다른 갈레트(6)로부터 다른 플루트(5)를 통하여 메인통체(1)의 윗쪽에 도달하여 배출된다.

외주부절삭톱니부(B)의 실효톱니부(B1)에 의한 절삭작용은 상기 내주부절삭 톱니부(A)의 실효톱니부(A1)에 의한 컷팅존의 폭의 잔여폭분만 행하여지고, 컷팅에지(21), 절삭생성된 절삭부스러기(D3)의 폭(D13)은 컷팅에지(22)에 의하여 절삭생성된 절삭부스러기(D4)의 폭(D14)보다도 크므로, 따라서, 폭이 넓은 쪽의 절삭부스러기(D3)의 질량과 강성이 폭이좁은 쪽 (D4)보다 크게 되어, 전자가 갈레트(6)의 방향으로 움직이려하여도, 그것을 제지하는 작용이 생기며, 외주부절삭톱니부(B)의 절삭작용에 의하여 생성된 절삭부스러기(D3,D4)는 절삭부스러기(D1,D2)와는 별도로, 다른 플루트(5)로부터 원활하게 배출된다.

이렇게 하여 컷팅에지(19,20,21,22)에 의하여 피가공물이 절삭되어가면, 메인통체(1)의 두께폭의 4분할폭의 절삭부스러기(D1,D2,D3,D4)가 다른 플루트(5)와 갈레트(6)로부터 배출되므로, 절삭저항을 크게하지 않고, 절삭작업은 원활하게 진행된다. 드디어, 환상절삭이 완료되면, 환상절삭에 의하여 생성된 슬러그가 피가공물로부터 분리낙하하고, 외주부절삭톱니부의 외경, 즉 환상칼날물의 직경을 직경으로 하는 크기의 원형구멍이 형성된다.

본 발명의 환상칼날물은 플루트(5)의 깊이를 메인통체(1)의 두께폭의 2분의 1과 동일하거나, 또는 2분의 1폭보다 얕게 형성하며, 더욱이 내주부 절삭톱니부(A)의 컷팅에지(19,20)에 의하여 형성되는 실효톱니부(A1)의 컷팅존의 폭이 상기 플루트(5)의 깊이와 대략 같거나, 약간 좁게 되도록 하고, 아울러 절삭포인트(P1)의 안쪽의 컷팅에지(19)와, 절삭포인트(P2)의 안쪽의 컷팅에지(21)에 의하여 절삭생성되는 절삭부스러기가 원활하게 플루트쪽으로 이행하는 톱니형구조로 하였으므로, 절삭부스러기가 막히는 일이 없어서, 절삭작용은 매우 원활하게 행하여진다는 특징이 있다.

특히, 본 발명은 상기의 실시예에서도 명백한 바와 같이, 내주부절삭톱니부 절삭톱니부(A)와 외주부절삭톱니부(B)의 구성, 즉 톱니형태에 의하여 전자에 의하여 절삭생성된 절삭부스러기와, 후자에 의하여 절삭생성된 절삭부스러기가 다른 플루트로부터 배출되므로, 절삭속도를 감속하지 않더라도 절삭부스러기의 배출은 원활하게 되고, 따라서, 종전의 환상칼날물에 비하여 절삭효율을 현저히 증대시킬 수 있다는 효과가 있다.

Claims

원통형으로 형성된 메인통체(1)의 개구단부에 내주부절삭톱니부(A)와 외주부절삭톱니부(B)를 교대로 배설하고, 상기 내주부절삭톱니부(A)와 외주부절삭톱니부(B)에 근접시켜, 메인통체(1)의 외주면부에 절삭부스러기 배출용이 나선상플루트(5)를 또 상기 내외주부절삭톱니부(A, B) 상호간에 상기 플루트(5)와 연통하고 있는 갈레트를 구비한 절삭용 환상 칼날물에 있어서, 상기 내외절삭톱니부(A,B)의 측면부와 대략 동일한 높이에 상기 플루트(5)와 교대로 랜드(4)를 형성하여, 상기 플루트(5)의 깊이를 메인통체(1)의 원통벽두께의 2분의 1, 또는 이 2분의 1의 보다 얕게 형성하며, 또한 상기 내외주부절삭톱니부(A,B)의 절삭포인트(P1,P2)를 동일높이로 형성함과 동시에, 내주부절삭톱니부(A)의 절삭포인트(P1)를 중심으로 하는 내주측 컷팅존의 폭(A1)을 외주부절삭톱니부(B)의 절삭포인트(P2)를 중심으로 하는 외주측컷팅존의 폭(B1)과 동일, 또는 좁게 형성하고, 다시 상기 내외주부절삭톱니부(A, B)의 절삭포인트(P1,P2)의 좌우양쪽에 각각 형성한 2개의 컷팅에지의 폭(19,20,21,22)을 내향쪽을 외향쪽보다 길게 형성하여, 내향의 컷팅에지(19,20)에 의하여 절삭 생성되는 절삭부스러기의 폭(D12,D13)이 외향의 컷팅에지(21,22)에 의하여 절삭생성되는 절삭부스러기의 폭(D11,D14)보다도 넓게 형성되도록 한 것을 특징으로 하는 절삭용 환상칼날물.