KR20100068820A - 절삭용 밀링커터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 절삭용 밀링커터를 개시한다.

본 발명의 절삭용 밀링커터는 피삭재에 대한 절삭을 실시하는 절삭 인서트 및 이 인서트의 일측이 밀착되어 체결스크류로 고정되는 안착 자리부를 구비한 커터바디로 이루어진 절삭용 밀링커터에 있어서, 상기 안착 자리부(3)의 하측에 연결 형성되는 웨지 자리부와; 상기 웨지 자리부에 끼워 맞춤된 상태에서 나사 체결에 의해 고정되는 것으로 체결력에 의해 끼워 맞춤 방향으로 진행하면서 그 상부면이 상향 돌출되는 조정 웨지를 포함하여 구성된다.

절삭, 인서트, 밀링, 웨지, 런아웃

Description

절삭용 밀링커터{Milling cutter}

본 발명은 절삭용 밀링커터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피삭재의 가공면조도를 향상시키기 위해 인서트 런아웃을 가변 조정할 수 있도록 하여 고정밀도의 가공을 가능하게 하는 절삭용 밀링커터에 관한 것이다.

일반적으로 절삭공구는 주로 철계, 비철계 금속, 비금속 재료의 절삭에 이용되는 것으로서, 통상적으로 공작기계에 장착되어 피가공물을 원하는 형상으로 가공하기 위하여 절삭을 수행하는 공구이다. 이러한 절삭공구는 절인(cutting edge)을 가지고 있는 절삭 인서트와 이 절삭 인서트를 고정시켜주는 커터바디로 이루어진다.

한편, 절삭공구를 이용하여 금속을 절삭하는 방법으로는 크게 두 가지를 들 수 있는데, 첫째로는 회전하는 피가공물에 고정된 절삭공구의 절인부분을 접촉시켜서 절삭을 수행하는 것과, 둘째로는 절삭공구를 회전시키면서 미리 고정된 피가공물에 접촉시켜 피가공물을 원하는 모양으로 가공하는 것이다.

선삭가공은 상기 금속 절삭방법 중 첫 번째 방법에 속하는 것으로, 공작물의 회전과 그 회전축을 포함하는 평면 내에서 절삭공구의 선 운동에 의하여 공작물을 원하는 형태로 절삭하는 것을 말하며, 가공물에 대한 절삭공구의 이송운동에 따라 여러 가지 종류의 가공물을 효과적으로 절삭할 수 있기 때문에 널리 사용된다.

밀링가공은 상기 금속 절삭방법 중 두 번째 방법에 속하는 것으로, 대개 완성가공으로 고정밀 가공이 요구되고 절삭부하가 크게 걸리는 것으로 평면가공이나 측면가공, 직각가공, 홈가공, 구멍가공 등을 수행한다.

또한, 절삭공구는 절삭 인서트를 커터바디 또는 홀더에 고정시켜주는 방법에 따라서 브레이징 타입(Brazing type)과 인덱서블 타입(Indexable type)으로 나눌 수 있는데, 브레이징 타입은 절삭 인서트를 커터바디 또는 홀더의 일부분에 브레이징 용접하여 영구히 고정시키는 것이며, 인덱서블 타입은 커터바디에 구비되는 고정 장치를 이용하여 절삭 인서트를 커터바디에 장착 및 탈착시키는 것이다.

이러한 인덱서블 타입의 절삭공구는 절인의 수명을 다할 때 단시간에 새로운 절인으로 간단하게 교환할 수 있어서 종래의 브레이징 타입 절삭공구가 갖는 문제점, 즉 고숙련 자가 장시간 인선을 재연삭 해야 하는 단점을 보완한 새로운 형태의 절삭공구로서 현재 절삭공구 전 부분에 활용되고 있다.

그런데, 인덱서블화를 위해서는 인서트를 홀더 또는 커터바디에 부착시키기 위한 클램핑 기구가 필요하고 그 기구를 설치할 공간이 확보되어야 하는데, 공간이 작을 경우에는 적용이 어려웠다. 특히, 내경 가공용 절삭공구는 피삭재의 내부공간에서 가공이 이루어지기 때문에 공간의 한계가 있고, 피삭재가 소구경일 경우에는 공간이 매우 협소하여 인덱서블화가 어려운 실정이다.

전술한 클램핑 기구를 간단히 설명하면, 먼저 밀링공구분야에서는 ‘웨지방식(wedge)’,‘웨지방식+로케이터방식(wedge+locator)’,‘클램프온방식(clamp on)’,‘히꼬미핀방식’,‘스크루온방식(screw on)’등이 개발되었다.

한편, 이들 종래의 인덱서블 타입의 절삭공구는 다인(多刃)으로 구성되어 있어 커터바디에 인서트를 체결 후 높이차이(런아웃)이 발생되는데, 이러한 높이차이가 클수록 피삭재에 대한 가공 면조도는 불량하게 되는 문제점이 있다.

이를 해소하기 위하여 종래에는 커터바디 및 인서트의 제작시 런아웃 발생을 최소화하기 위해 정밀한 가공을 하지만, 조립공차에 의해 통상 20~50μ의 인서트 높이차이 즉, 런아웃이 발생하게 된다.

이러한 런아웃 발생은 결과적으로 높은 품질의 가공 정밀도를 보장하지 못하므로 피삭재에 대한 정밀 가공이 곤란하여 제품에 대한 신뢰성 및 경쟁력을 악화시키는 요인으로 작용하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 인서트의 높이를 가변 조절할 수 있도록 하여 높이차이 즉, 런아웃 조정을 통한 가공품위를 높일 수 있는 절삭용 밀링커터를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 스크류온식에서 인서트의 하부면에 3°~15° 경사면을 가진 조정 웨지를 부가 설치하고, 이 조정 웨지를 더블스크류를 통해 미세 조정하는 것을 통해 인서트의 높이차이 즉, 런아웃을 조정할 수 있도록 하여 간소한 구성에 의해 용이하게 런아웃에 따른 인서트의 높이를 조절할 수 있는 절삭용 밀링커터를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 커터바디의 안착 자리부에 리세스홈를 형성하여 인서트 바닥면의 접촉율 향상을 도모하여 인서트의 안정된 취부 상태 유지를 가능하게 하는 절삭용 밀링커터를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 인서트를 커터바디에 고정결합시키는 체결스크류의 하단측에 너트홈을 형성하여 체결스크류가 반복체결에 의해 파손되는 경우에도 커터몸체에서 용이하게 분리시킬 수 있도록 하여 교체에 따른 작업지연을 최소화시킬 수 있는 절삭용 밀링커터를 제공하는데 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더 욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭용 밀링커터는, 피삭재에 대한 절삭을 실시하는 절삭 인서트 및 이 인서트의 일측이 밀착되어 체결스크류(15)로 고정되는 안착 자리부를 구비한 커터바디로 이루어진 절삭용 밀링커터에 있어서, 상기 안착 자리부의 하측에 연결 형성되는 웨지 자리부와; 상기 웨지 자리부에 끼워 맞춤된 상태에서 나사 체결에 의해 고정되는 것으로 체결력에 의해 끼워 맞춤 방향으로 진행하면서 그 상부면이 상향 돌출되는 조정 웨지를 포함하여 구성되는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 조정 웨지는 상면이 상기 인서트의 하면에 평탄한 면접촉을 이루고, 하면은 끼워 맞춤 방향으로 진행하면서 3°~15°상향 경사면을 형성하는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 안착 자리부는 상기 인서트의 일측이 면접촉되는 대상 측면에 리세스홈이 형성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 조정 웨지 및 웨지 자리부는 양측에 서로 다른 방향으로 나사선이 형성된 더블스크류가 체결될 수 있게 각각 나사홈이 형성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 안착 자리부의 일측으로 상기 인서트를 체결 고정시키는 체결스크류가 체결되는 스크류홀이 관통 형성되며, 상기 체결스크류는 머리부와 반대되는 하면에 너트홈이 형성된 것에 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따른 절삭용 밀링커터는, 피삭재에 대한 절삭을 수행하는 인서트의 높이를 가변 조절할 수 있으므로 높이차 즉, 런아웃 조정을 용이하게 실시할 수 있어 가공품위의 향상과 제품에 대한 신뢰성 및 경쟁력을 높일 수 있는 유용한 효과가 기대된다.

특히, 조정 웨지는 더블스크류의 조정만으로도 상기 인서트의 높이를 손쉽게 조절할 수 있어 작업의 편의성이 보장될 뿐만 아니라 스크류 조절방식이므로 정밀 조정이 가능하다. 아울러 커터바디의 안착 자리부에는 상기 인서트의 체결시 접촉면이 폭넓게 분사될 수 있게 리세스홈을 형성하고 있어 체결력에 의한 균일한 결합 상태의 유지가 가능하고, 상기 인서트의 잦은 탈부착에 의한 체결스크류의 파손시 체결스크류의 몸체 하단측에 형성된 너트홈에 공구를 체결하여 분해시킬 수 있으므로 체결스크류 파손에 따른 교체의 편의성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 절삭용 밀링커터를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 절삭용 밀링커터의 요부 구성을 설명하기 위한 분해도이다.

그리고, 도 3은 본 발명에 따른 절삭용 밀링커터의 요부 구성을 설명하기 위한 부분 확대도이고, 도 4는 본 발명에 따른 절삭용 밀링커터에서 조정 웨지의 체 결 상태를 설명하기 위한 측면도이다.

이에 나타내 보인 바와 같이 본 발명에 따른 절삭용 밀링커터는 원주면 상에 다수의 안착 자리부(3)가 오목하게 형성된 커터 바디(1)와, 상기 각각의 안착 자리부(3)의 일측에 안치됨과 아울러 그 일면이 커터 바디(1)로부터 돌출되어 피삭재에 대한 절삭을 수행하는 인서트(10)와, 상기 인서트(10)를 상기 안착 자리부(3)에 결합 고정시키는 체결스크류(15) 및 상기 인서트(10)의 하부측에 마련된 웨지 자리부(5)에 끼움 구비되고, 더블스크류(25)에 의해 체결력 조절을 통해 상기 인서트(10)의 변위를 조절하는 조정 웨지(20)로 구성된다.

상기 커터 바디(1)는 원주면을 따라 등 간격으로 구비되는 안착 자리부(3)가 형성되는데, 이때의 상기 안착 자리부(3)는 일측에 인서트(10)가 밀착되는 평탄한 밀착면(미부호)을 구비하고, 이 밀착면에 대향하는 타측으로는 칩배출면(미부호)이 구비한다.

여기서, 상기 밀착면에는 상기 인서트(10)를 나사부재로 결합 고정시킬 수 있도록 내주면에 나선이 가공된 스크류홀(4)이 형성되며, 상기 인서트(10)는 상기 스크류홀(4)과 대응되는 크기의 체결홀(10h)이 관통 형성된다.

이러한 구성은 공지의 커터 바디(1)와 대동소이하다. 다만 본 발명은 상기 인서트(10)를 취부시킴에 있어 상기 안착 자리부(3)의 일측 즉, 밀착면에 리세스홈(3a)을 형성하는 특징을 갖는다. 여기서, 상기 리세스홈(3a)은 상기 인서트(10) 가 체결스크류(15)에 의해 체결시 밀착력을 높이기 위한 것으로 국부 접촉을 방지하여 접촉면을 분산시키는 역할을 한다. 이러한 리세스홈(3a)은 상기 인서트(10)의 안정적인 취부를 위하여 그 위치나 형성 개수는 설계시 적절히 고려될 수 있을 것이다.

상기 인서트(10)는 입방체(立方體) 또는 직방체(直方體)의 형상을 가지며, 피삭재에 대한 절삭을 수행할 수 있도록 다수의 절인부가 형성되고, 이외에 상기 커터 바디(1)의 안착 자리부(3)에 장치될 수 있도록 중앙에 관통된 체결홀(10h)이 형성되는 구성이다. 이러한 인서트(10)는 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 체결스크류(15)는 상기 인서트(10)를 상기 커터 바디(1)의 안착 자리부(3)에 체결시키기 위한 체결요소로 외주면에 나선이 가공된 몸체(미부호)와, 이 몸체의 일단에 지름이 확장된 크기로 구비되며 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하다.

다만, 본 발명에서의 상기 체결스크류(15)는 몸체의 하단면에 너트홈(15h)이 형성되며, 이러한 너트홈(15h)은 다각형상으로 구비된다. 이러한 너트홈(15h)은 상기 체결스크류(15)의 머리부가 파손되거나 머리부에 형성된 공구홈에 공구를 결속시키기 어려운 경우 다각형의 공구를 결속시켜 체결스크류(15)를 반대편에서 분리시키는 용도로 활용된다.

상기 조정 웨지(20)는 상기 안착 자리부(3)의 하측에 연결 형성된 웨지 자리부(5)에 끼워 맞춤으로 조립되는 부재로 더블스크류(25)에 의해 체결 고정된다.

즉, 상기 커터 바디(1)는 상기 안착 자리부(3)의 하측에 상기 블록 형태의 조정 웨지(20)가 끼워 맞춤될 수 있게 대응되는 형상으로 이루어진 웨지 자리부(5)가 형성되며, 이 웨지 자리부(5)는 양단에 서로 다른 방향의 나선이 형성된 더블스크류(25)의 일단이 나사체결될 수 있도록 나사홈(5h)이 형성된다. 또한, 상기 웨지 자리부(5)에 끼워 맞춤으로 조립된 조정 웨지(20)는 상기 더블스크류(25)의 타단이 나사체결되는 나사홈(20h)이 형성된다.

이러한 구성의 조정 웨지(20)는 상기 웨지 자리부(5)에 끼워 맞춤으로 조립된 상태에서 더블스크류(25)의 체결에 의해 위치 고정된다. 이때, 상기 더블스크류(25)는 그 선단이 웨지 자리부(5)의 나사홈(5h)에 체결되고, 후단은 조정 웨지(20)의 나사홈(20h)에 나사 체결된다. 이러한 더블스크류(25)는 일단이 상기 조정 웨지(20)와 체결되고 타단은 커터 바디(1)에 체결된 상태에서 상기 인서트(10)를 통해 가해지는 진동이 조정 웨지(20)를 통해 가해짐에 따라 나사체결력이 약화되거나 또는 체결부위가 마모 및 파손의 우려가 발생한다. 따라서 이를 해소하기 위해 공지의 기술인 헬리코일(Helicoil) 또는 나이록(nylock)이 적용될 수 있다.

한편, 상기 조정 웨지(20)는 상기 더블스크류(25)의 체결력 조절을 통해 전후로 진행하면서 그 높낮이가 가변되는 구성이다.

이를 위해 본 발명은 상기 조정 웨지(20)의 하면 및 이 하면에 접촉되는 웨 지 자리부(5)의 바닥면을 경사지게 형성하였다.

즉, 상기 조정 웨지(20)는 상면이 상기 인서트(10)의 하면에 면접촉을 이루도록 평탄하게 가공되고, 그 하부면은 상기 웨지 자리부(5)에 끼움되는 방향인 커터 바디(1)의 중심을 기준으로 그 선단부가 상향 경사각을 갖도록 경사면을 형성한다. 또한, 상기 조정 웨지(20)의 하면이 접촉되는 웨지 자리부(5)의 바닥면 역시 상기 조정 웨지(20)와 마찬가지로 커터 바디(1)의 중심을 향하여 상향 경사면을 갖도록 구비된다. 이러한 조정 웨지(20)는 바람직하게는 3°~15°의 경사면을 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 절삭용 밀링커터를 나타낸 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 절삭용 밀링커터의 요부 구성을 설명하기 위한 분해도,

도 3은 본 발명에 따른 절삭용 밀링커터의 요부 구성을 설명하기 위한 부분 확대도,

도 4는 본 발명에 따른 절삭용 밀링커터에서 조정 웨지의 체결 상태를 설명하기 위한 측면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 커터 바디 3 : 안착 자리부

5 : 웨지 자리부 10 : 인서트

15 : 체결스크류 20 : 조정 웨지

25 : 더블스크류

Claims (5)

1. 피삭재에 대한 절삭을 실시하는 절삭 인서트(10) 및 이 인서트(10)의 일측이 밀착되어 체결스크류(15)로 고정되는 안착 자리부(3)를 구비한 커터바디(1)로 이루어진 절삭용 밀링커터에 있어서,

   상기 안착 자리부(3)의 하측에 연결 형성되는 웨지 자리부(5)와;

   상기 웨지 자리부(5)에 끼워 맞춤된 상태에서 나사 체결에 의해 고정되는 것으로 체결력에 의해 끼워 맞춤 방향으로 진행하면서 그 상부면이 상향 돌출되는 조정 웨지(20);

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 절삭용 밀링커터.
2. 제 1항에 있어서, 상기 조정 웨지(20)는 상면이 상기 인서트(10)의 하면에 평탄한 면접촉을 이루고, 하면은 끼워 맞춤 방향으로 진행하면서 3°~15°상향 경사면을 형성하는 것을 특징으로 하는 절삭용 밀링커터.
3. 제 1항에 있어서, 상기 안착 자리부(3)는 상기 인서트(10)의 일측이 면접촉되는 대상 측면에 리세스홈(3a)이 형성되는 것을 특징으로 하는 절삭용 밀링커터.
4. 제 1항에 있어서, 상기 조정 웨지(20) 및 웨지 자리부(5)는 양측에 서로 다른 방향으로 나사선이 형성된 더블스크류(25)가 체결될 수 있게 각각 나사홈(20h,5h)이 형성되는 것을 특징으로 하는 절삭용 밀링커터.
5. 제 1항에 있어서, 상기 안착 자리부(3)의 일측으로 상기 인서트(10)를 체결 고정시키는 체결스크류(15)가 체결되는 스크류홀(4)이 관통 형성되며, 상기 체결스크류(15)는 머리부와 반대되는 하면에 너트홈(15h)이 형성된 것을 특징으로 하는 절삭용 밀링커터.

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