KR960010152B1 - 드로우어웨이식 커터 및 드로우어웨이팁 - Google Patents

Abstract

없음.

Description

드로우어웨이식 커터 및 드로우어웨이팁

제1도 내지 제10도는 본 발명의 일실시예를 표시하는 도면이다.

제1도는 팁을 공구본체에 장착한 상태를 표시하는 도면.

제2도는 공구본체의 측방향 단면도.

제3도는 제2도의 III 방향으로부터의 화살표시도.

제4도는 팁의 평면도.

제5도는 제4도의 V 방향으로부터의 화살표시도.

제6도는 제5도의 VI 방향으로부터의 화살표시도.

제7도는 제4도의 VII-VII선에 있어서의 단면도.

제8도는 제1도의 VIII 방향으로부터의 화살표시도.

제9도는 제1도의 IX 방향으로부터의 화살표시도.

제10도는 제9도의 X 방향으로부터의 화살표시도.

제11도 내지 제14도는 종래의 예를 표시하는 도면이다.

제11도는 공구본체의 측방향단면도.

제12도는 제11도의 XII-XII선에 있어서의 단면도.

제13도는 종래의 팁의 평면도.

제14도는 제13도의 XIII 방향으로부터의 화살표시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 공구본체11 : 팁부착시이트

12 : 팁13 : 상면

14 : 하면17 : 측면

18 : 주절삭날19 : 부여유면

20 : 부절삭날21 : 제2주절삭날

l : 가상전장선

이 발명은 드로우어웨이팁을, 그 두께방향으로 대향하는 상하면의 어느 한면이 공구외주를 향하는 외주여유면이 되는 방향으로 공구본체에 장착하는 드로우어웨이식 커터 및 그 커너로서 사용하기 알맞은 드로우어웨이팁에 관한다.

근년에 와서 공구본체의 외주부에 드로우어웨이팁을 착탈자재하게 장착하는 구성의 드로우어웨이식 커터분야에 있어서는 평판형상을 한 드로우어웨이팁(이하 팁이라고 약칭한다.)을 그 두께방향이 공구의 직경방향과 일치하는 방향으로, 즉 두께방향으로 대향하는 상하면의 어느 한쪽이 공구외주에 면하는 외주여유면이 되도록 장착하는 종인식(縱刃式) 커터가 널리 사용되어 오고 있다.

예컨대 제11도 및 제12도는 이와 같은 종인식의 정면 밀링커터의 일예를 표시하는 것으로서 이 밀링커터에서는 대략 원판형상인 공구본체(1)의 외주부에 팁설치시이트(1a)가 주방향으로 복수형성되고, 이들 팁 설치시이트(1a)에 마름모꼴 평판형상을 한 팁(2)이 그 두께방향을 공구의 지름방향에 일치시켜 볼트(3)로 착탈자재하게 설치되어 있고, 공구본체(1)의 측선둘레의 회전에 따라서 각 팁(2)의 회전방향을 향하는 주절삭날(4)이 피삭재에 절입되어 소정의 절삭가공이 실시된다.

여기에서 상기한 팁(2)은 제13도 및 제14도에 표시하듯이 초경합금을 마름모꼴 평판형상으로 형성하여 이루어지는 것이며, 공구 외주측을 향하는 상면(2a)과 측면(2b)과의 능선부의 대향하는 2개의 능선부에 주절삭날(4)이 형성되는 한편, 나머지 2개의 능선부에 부여유면(5)이 형성되고, 이 부여유면(5)의 선단에 부절삭날(6)이 형성되어 있다.

그리고, 이와 같은 팁(2)은, 상기한 공구본체(1)에 장착됨에 있어서, 하나의 주절삭날(4)이 공구회전방향을 향하도록, 또한 주절삭날(4)에 연속하는 부절삭날(6)이 공구선단으로부터 돌출하도록 위치결정되어 공구본체(1)에 장착되고, 이때, 상기 부절삭날(6)에는 소정의 정면 여유각(ø)이 주어진다.

그러나 상술한 종래의 팁(2)에서는 공구본체(1)에의 장착시에 부절삭날(6)에 정면여유각(ø)을 부여하는 까닭에, 상면(2a)과 측면(2b)이 교차하는 4개의 능선부 중, 대향하는 2개의 능선부를 그 전장에 걸쳐 절결하여 부여유면(5)을 형성하고 있다.

따라서, 팁(2)의 4개의 코너중, 2개의 코너밖에 절삭에 사용할 수 없으므로 팁의 경제성이 현저하게 뒤떨어진다고 하는 결점이 있었다.

그래서 상기한 구성의 팁(2)에 있어서 그 전체형상을 팁측면(2b)이 상면(2a)과 직교하는 소위 네거티브형식의 팁으로 형성했을 경우에는 하면(2c)과 측면(2b)이 교차하는 4개의 능선부 중, 대향하는 2개의 능선부에도 주절삭날(4)을 형성하므로써 팁의 사용코너수를 4코너로 할 수 있다. 그렇지만 팁을 그 상하면의 어느 한면이 공구원주방향을 향하도록 장착하는 일반적인 드로우어웨이식커터에서는 팁의 8개의 코너부가 모두 절삭에 사용할 수 있다는 점에서 4코너 사용의 팁에 있어서도 아직 경제성의 개선이 충분치 않고, 팁의 8개를 코너부를 모두 사용할 수 있는 종인식커터의 실현이 희망되고 있었다.

이 발명은 이와 같은 배경 아래에 이루어진 것이며, 팁의 8코너를 전부 사용할 수 있는 경제성이 높은, 종인식 드로우어웨이식 커터 및 그 커터에 적합한 팁을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위하여, 이 발명의 드로우어웨이식 커터는, 팁의 두께방향으로 대향하는 상하면 및 이들 상하면과 직교하는 4개의 측면과의 능선부에 각각 주절삭날을 형성하고, 이들 주절삭날의 길이 방향일단부에 이들 주절삭날의 중간의 한점으로부터 상기한 상하면의 코너부로 향할수록 그 주절삭날의 가상연장선으로부터 점차 크게 후퇴하는 부여유면을 형성하고, 이들 부여유면의 상기한 코너부측의 단부와 상기한 측면과의 능선부에 부절삭날을 형성하며, 또 상기한 팁을 공구축선방향선단으로부터 후단측으로 향할수록 점차 공구의 직경방향 외주측으로 기울어지게, 또한 공구 외주측에서 공구 회전방향을 향하는 하나의 주절삭날의 축방향경사각이 부각을 이루도록 상기한 공구본체에 장착되므로써 상기한 하나의 주절삭날의 선단측에 연속하는 부절삭날에 정면여유각을 부여한 것이다.

또, 상기한 커터에 적합한 팁은 정방형평판형상의 네거티브형상을 이루고, 두께방향으로 대향하는 상하면과, 이들 상하면과 직교하는 4개의 측면과의 능선부에 각각의 주절삭날이 형성되며 이들 주절삭날의 길이방향 일단부에는, 이들 주절삭날의 일점으로부터 상기한 상하면의 코너부로 향할수록 그 주절삭날의 가상연장선으로부터 점차 크게 후퇴하는 부여유면이 형성되고, 이들 부여유면의 상기한 코너부측의 단부와 상기한 측면과의 능선부에는 부절삭날이 형성되어 이루어지는 것이다.

여기에서, 특히 주철의 절삭에 사용할 경우에는 상기한 부여유면과 상기한 상하면과의 능선부에 제2주절삭날을 형성하는 것이 더욱 좋다.

또 상기한 부절삭날은 직선형상에 한정되지 않고, 볼록곡선형상으로 형성된 것이라도 좋다.

상기한 구성에 의하면, 먼저 팁의 부여유면을, 주절삭날의 중간일점으로부터 팁의 코너부에 걸쳐 형성하고 있으므로 팁의 상하면과 측면과의 능선부에는 8개의 주절삭날이 확보된다.

뿐만 아니라 부여유면이 코너부로 향함에 따라서 주절삭날의 가상연장선 보다도 점차 크게 후퇴하므로 팁의 장착시에 있어서는 공구선단측에 면하는 방향으로 위치결정되는 부여유면보다도 공구외주방향 후방측에 연속하는 팁의 측면이나, 측면에 연속하는 주절삭날이 모두 공구축선방향 후방측으로 후퇴하여 절삭시에 피삭재와 간섭하는 일이 없어진다.

따라서 팁을 90°씩 회전시키므로써 상하면의 일측 4매의 주절삭날을 모두 절삭용도로 사용하고 나아가서는 팁을 둘러서 4개의 절삭날을 사용하므로써 팁의 8개 코너부를 모두 절삭에 사용할 수 있다.

또, 이 발명이 팁에 의하면, 상기한 커터에 상기한 자세로 장착하므로써 용이하게 8코너를 사용할 수 있다.

또, 부여유면과 상하면과의 능선부에 제2주절삭날을 형성했을 경우에는 공구본체에의 장착상태에 있어서 절삭에 관여하는 주절삭날의 후단측에 공구의 주방향 후방으로 절곡하는 제2주절삭날이 존재할 뿐만 아니라, 제2주절삭날의 절삭날 선단각이 부여유면에 의해 증대하므로, 주철의 흑피층이나 모래침투부 등의 경도가 높은 부분을 제2절삭날로 절삭하므로써 절삭날결손을 방지할 수 있다.

이하 제1도 내지 제10도를 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.

제1도 내지 제3도에 표시하듯이 본 실시예에 관한 드로우어웨이식 커터는 대략 원판형상을 이루는 공구본체(10)의 외주부에 팁부착시이트(11)가 외주방향에 따라서 다수(도면에서는 44개) 형성되고, 이들 팁부착시이트(11)에 팁(12)이 그 두께방향으로 대향하는 상하면(13), (14)의 어느 한쪽(도면에서는 상면(13))을 공구외주측에 면하는 외주여유면으로서 착탈자재하게 장착되어 개략 구성되어 있다.

그래서 제4도 내지 제7도는 표시하듯이 상기한 팁(12)은 초경합금을 평면에서 보아서 정방향을 이루는 평판형상으로 형성하여 된 것으로서 그 상하면(13), (14)의 중앙에는 팁(12)을 관통하는 볼트구멍(15)이 형성되어 있다. 이 볼트구멍(15)은 팁(12)을 공구본체(10)에 장착하는 볼트(16)(제1도 참조)가 삽통되는 것으로서, 그 내부에는 볼트(16)의 두부와 계합하는 시이트면('5a)이 상하방향에 대칭으로 형성되어 있다.

또, 팁(12)의 내접원경이나 두께는 공구본체(10)의 직경에 따라서 적정하게 설정되는 것이지만 도시예에서는 내접원경이 12.7mm, 팁두께가 5.51mm로 설정되어 있다.

또, 팁(12)의 상하면(13), (14)과 4개의 측면(17)은 모두 직교하게 되고, 이것에 의하여, 팁(12)은 소위 네거티브형식을 하고 있다.

그리고 상기한 상하면(13), (14)과 측면(17)과의 능선부에는 한쪽에 4개씩 합계 8개의 동등한 길이의 주절삭날(18)…이 형성되어 있다.

그리고, 상하면(13), (14) 8개의 코너부(c)…는 모두 상하면(13), (14)의 주위에 따라서 일정한 방향으로 2등변 3각형상의 단면을 나타내도록 절결되고 이것에 의하여 각 주절삭날의 길이방향 일단측에는 그 주절삭날 위의 일점(P₁)으로부터 상하면(13), (14)의 코너부(c)로 향할수록 주절삭날(18)의 가상연장선(l)에서 팁(12)의 두께방향안쪽으로 점차 크게 후퇴하는 부여유면(19)…이 형성되어 있다.

또 이들 부여유면(19)은 모두 평면형상을 이루고 있고, 각각의 상면(13) 또는 하면(14)과의 교차각 및 측면(17)과의 교차각은 모두 둔각이다.

또, 각 부여유면(19)의 코너부(c)측의 단부와 상기한 측면(17)과의 능선부에는 부절삭날(20)…이 형성되어 있다.

이들 부절삭날(20)의 폭(w)은 피삭재의 재질이나 절삭속도 등의 절삭조건에 따라서 적정하게 결정되지만, 도시예에서는 똑같이 1.4mm로 정해져 있다.

또, 이들 부절삭날(20)의 상하면(13), (14)에 대한 경사각(θ₁)은 모두 동일하게 설정되어 있다.

또, 각 부여유면(19)과 상하면(13), (14)의 능선부에는 제2주절삭날(21…)이 형성되어 있다.

이들 제2주절삭날(21)의 길이는 상기한 부절삭날(20)과 마찬가지로 모두 동일하게 설정되어 있다.

그리고, 이와 같이 구성된 팁(12)은 제1도 내지 제3도에 표시하듯이, 상하면(13), (14)의 어느 한쪽(도면에서는 상면 13)이 공구외주에 면하는 외주여유면을 이루도록, 또한 상하면(13), (14)의 다른쪽이 팁부착시이트(11)의 저면(11a)과 밀착하도록 팁부착시이트(11)에 장착된 후, 볼트(16)로 체결되어 공구본체(10)에 고정되고, 이것에 의하여 본 실시예의 드로우어웨이식 커터(30)가 구성된다. 이때, 제2도에 표시하듯이, 팁(12)은 공구축선방향 선단측으로부터 후단측으로 향함에 따라 점차 공구외주측으로 기울어지게 장착되며, 이것에 의하여 상면(13)에는 소정의 코너각(θ₂)이 주어진다.

이 코너각(θ₂)은 상기한 부절삭날(20)의 상하면(13), (14)에 대한 경사각(θ₁)에 따라 설정되는 것으로서, 구체적으로는 θ₁+θ₂가 거의 90°가 되도록 정해지고, 이것에 의하여 공구본체(10)의 선단으로부터 돌출하는 부절삭날(20)은 공구축선방향에 대하여 직교하도록 되어 있다.

또 제8도 및 제9도에 표시하듯이 팁(12)은 공구축선방향 선단측으로부터 후단측으로 향할수록 점차 공구회전 방향으로 경사하도록 공구축선(O)에 대하여 일정한 경사각(α)을 주어 장착되고, 이것에 의하여 공구외주측에서 공구회전방향을 향하는 1개의 주절삭날(18a)에는 네가티브 축방향 레이크각(γA)이 주어지고 있다.

이 경사각(α)은 반드시 부여유면(19)과 주절삭날(18)의 교점(P₁)(제1도 참조)이 부절삭날(20)보다도 공구 축선 방향 후단측으로 후퇴하는 범위로 정해지고, 이것에 의하여 상기한 부절삭날(20)에는 소정의 정면여유각(ø₁)이 주어진다.

또 제10도에 표시하듯이 팁(12)의 상면(13)은 소정의 외주여유각(ø₂)이 주어지고, 이것에 의하여 주절삭날(18a)에 연속하는 측면(17a)의 내주측이 회전방향측으로 돌출하며, 진경사각은 부각(네가티브각)으로 설정되어 있다. 단 공구축선과 직교하는 방향에서 본 단면에 있어서 주절삭날(18a)의 지름방향 레이크각(도새생략)은 상기한 경사각(α) 및 코너각(θ₂)에 의하여 정각(포지티브각)으로 되어 있다. 또 상기한 코너각(θ₂)이나 주절삭날(18)의 축방향 레이크각(rA) 혹은 지름방향 레이크각은 절삭조건에 따라 적정하게 설정되는 것이지만, 코너각(θ₂)이 15° 내지 75°, 축방향 레이크각(γA)이 -5° 내지 -30°, 지름방향 레이크각이 15° 내지 -15°의 범위로 대개 사용되고, 바람직하게는 코너각(θ₂)이 45°, 축방향레이크각(γA)이 -16°, 지름방향 레이크각이 8°로 설정된다.

또, 상기한 경사각(α)에 대해서는 코너각(θ₂)이나 축방향레이크각(γA) 혹은 지름방향 레이크각에 따라 설정되고, 상기한 수치의 경우에서는 -16도 50분으로 설정된다.

이리하여 이상과 같이 구성된 커터(30)에 있어서는, 우선 팁(12)의 부여유면(19)이 주절삭날(18) 도중의 일점(P₁)에서 코너부(c)에 걸쳐서 형성되어 있으므로, 상하면(13), (14)과 측면(17)과의 능선부애는 주절삭날(18)이 확보된다.

더구나, 팁장착시에는 팁(12)을 소정의 코너각(θ₂)을 부여하여 장착함과 아울러 주절삭날(18)에 소정의 부각이 축방향 레이크각(γA)을 부여하므로써 주절삭날(18)의 선단측에 연속하는 부절삭날(20)에 정면여유각(ø₁)을 주고 있으므로, 공구선단축에 면하는 부여유면(19)보다도 공구외주방향 후방측에 연속하는 팁(12)의 측면(17b) 및 그 측면(17b)에 연속하는 주절삭날(18b)은 모두 부여유면(19)보다도 공구축선방향 후방측으로 크게 후퇴하고, 절삭시에 피삭재와 간섭하는 일이 없다.

따라서, 팁(12)을 90°씩 회전시키므로써 한쪽 4매의 주절삭날(18)을 모두 절삭에 사용하고, 나아가서는 팁(12)을 뒤집어서 4개의 주절삭날(18)을 사용하므로써 팁(12)의 8개의 코너부(c)를 모두 절삭에 사용할 수 있다. 이로 인하여, 팁(12)의 경제성이 종래에 비하여 현저하게 향상되고, 가공코스트의 대폭적인 저감이 가능해진다.

또, 상기한 구성의 팁(12)에서는, 주절삭날보다도 공구축선방향 후단측에, 공구 주방향 후방측으로 절곡하는 제2절삭날(21)이 형성되어 있기 때문에 주철 절삭시에는 피삭재의 표면에 존재하는 경도가 높은 혹피층이나 모래부착부를 제2주절삭날(21)로 절삭할 수 있다.

이 경우에, 제2절삭날(21)은 부여유면(19)에 의하여 주절삭날(18)보다도 절삭날 선단각이 증가하여 절삭날 선단강도가 넓여져 있으므로, 상기한 흑피층등의 절삭저항에도 충분히 결딜 수 있으며, 이 결과 주철 절삭시의 절삭날 견손이 억제되어, 팁(12)의 수명이 대폭 향상된다.

또, 상기한 팁(12)은 그 형상이 간단하므로 프레스 압출 성형으로 간단하고 또한 안가로 제조할 수 있을 뿐 아니라, 더구나 상하면(13), (14) 및 부여유면(19)만을 연마하고 측면(17)을 무연마로 하여도 되기 때문에 더한층 제조코스트를 절약할 수 있다.

또 본 실시예의 커터(30) 및 팁(12)의 구성은 어디까지나 본 발명의 일실시예를 표시하는 것으로서 팁(12)의 설치구조나 구체적 치수는 적당하게 변경되는 것이다.

또, 본 실시예에서는 특히 팁(12)의 코너부(c)를 모두 핀각으로 형성하는 동시에 부여유면(19)을 평면형상으로 형성하여 부절삭날(20)을 직선형상의 절삭날로 형성했지만, 코너부(c)에 노즈(R)를 부여하여 부절삭날(20)을 볼록곡선 형상으로 만곡시켜도 된다.

이상 설명한 것과 같이 이 발명에 의하면 팁의 8코너를 모두 절삭에 사용할 수 있으므로 팁의 경제성을 최대한 높혀서 가공코스트를 대폭 압축할 수 있다. 또 부여유면과 상하면과의 능선부에 제2주절삭날을 형성했을 경우에는, 주철의 흑피층이나 모래부착부 등의 경질부분이 절삭날 선단각이 큰 제2주절삭날로 절삭할 수 있으므로 절삭날의 결손을 억제할 수 있어 팁의 수명이 대폭 향상된다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (4)

1. 공구본체의 외주부에 팁부착시이트가 형성되고, 이 팁부착시이트에 정방형 평판형상을 한 내거티브 형식의 드로우어웨이팁이, 그 두께방향으로 대향하는 상하면의 어느 한쪽을 공구외주를 향하는 외주여유면으로서 장착되어 이루어지는 드로우어웨이식 커터에 있어서, 상기한 드로우어웨이팁의 상하면(13), (14) 및 이들 상하면(13), (14)과 직교하는 4개의 측면(17)과의 능선부에 각각 주절삭날(18)을 형성하고, 이들 주절삭날(18)의 길이방향 일단부에, 주절삭날의 중간의 한점으로부터 상기한 상하면(13), (14)의 코너부로 향함에 따라서, 그 주절삭날(18)의 가상연장선(l)으로부터 점차 크게 후퇴하는 부여유면(19)을 형성하고, 이들 부여유면(19)의 상기한 코너부측의 단부와 상기한 측면과의 능선부에 부절삭날(20)을 형성하며, 또 상기한 드로우어웨이팁을 공구축선방향 선단으로부터 후단측으로 향함에 따라서 점차 공구의 지름방향의 외주측으로 기울도록, 또한 공구외주측에서 공구회전방향을 향하는 1개의 주절삭날(18)의 축방향경사각이 부각을 이루도록 상기한 공구본체(10)에 장착하므로써, 상기한 1개의 주절삭날(18)의 선단측에 연속하는 부절삭날(20)에 정면여유각을 부여한 것을 특징으로 하는 드로우어웨이식 커터.
2. 정방향 평판형상의 내거티브형식을 취하고, 두께방향으로 대항하는 상하면(13), (14)과, 이들 상하면(13), (14)과 직교하는 4개의 측면과의 능선부에 각각 주절삭날(18)이 형성되고, 이들 주절삭날(18)의 길이방향 일단부에는, 이들 주절삭날 상의 한점으로부터 상기한 상하면의 코너부로 향함에 따라 그 주절삭날의 가상 연장선(l)으로부터 점차 크게 후퇴하는 부여유면(19)이 형성되며, 이들 부여유면(19)의 상기한 코너부측의 단부와 상기한 측면과의 능선부에는 부절삭날(20)이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 드로우어웨이팁.
3. 제2항에 있어서, 상기한 부여유면(19)과 상하면과의 능선부에 제2절삭날(21)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 드로우어웨이팁.
4. 제2항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기한 부절삭날(20)이 블록곡선형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 드로우어웨이팁.