절삭공구에 대한 미끄럼방지 및 수평정렬이 용이한 절삭공구 연결대{Connecting tool for preventing slide and horizontal array about cutting tool}
본 발명은 절삭공구에 대한 미끄럼방지 및 수평정렬이 용이한 절삭공구 연결대에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 절삭공구 하단에 돌출부를 형성하고 밀링머신에 결합되는 절삭공구 연결대에는 상단돌출부를 형성함으로써, 공구연결대에 대한 절삭공구의 미끄러짐을 방지하고, 밀링머신의 작동 중에 절삭공구가 과열되더라도 절삭공구와 절삭공구 연결대 사이의 연결이 틀어지지 않음으로써 밀링머신과 절삭공구가 수평을 유지할 수 있도록 하는 절삭공구 연결대에 관한 것이다.
절삭공구는 밀링머신 등에 장착되어 회전하면서 금속을 깎고 매끈하게 다듬는 것으로써 주로 금형이나 가공물을 절삭가공 하는데 사용한다. 이러한 절삭공구에는 드릴과 엔드밀 등이 있다. 드릴은 구멍 내기 가공에만 사용되고, 엔드밀은 겉모양은 드릴과 비슷하지만 밑면과 옆면이 날로 되어 있기 때문에 드릴과 달리 공작물의 평면 및 옆면을 가공할 수 있다. 이러한 드릴이나 엔드밀은 밀링머신에 장착되어 가공을 수행하는데, 종래에는 가공과정에서 공구연결대에 대하여 공구가 미끄러지거나 절삭공구가 장시간 사용되면 과열되어 절삭공구의 하단이 열팽창됨으로써 밀링머신과 수평이 틀어져 가공이 제대로 수행되지 않는 문제가 있었다. 한편, 절삭공구에 관한 종래기술은 대한민국 공개특허 제10-2014-0135190호 등이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 절삭공구를 밀링머신에 장착하여 가공을 수행할 때 절삭공구와 절삭공구 연결대 사이의 미끄럼을 방지하고, 절삭공구와 밀링머신이 수평정렬을 유지하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 절삭공구 연결대는 하단돌출부가 형성된 절삭공구; 상기 절삭공구의 하단에 결합되어 밀링머신에 결합됨으로써 상기 절삭공구를 밀링머신에 장착시키는 절삭공구 연결대; 및 상기 절삭공구 연결대 내부에는 상기 하단돌출부를 지지하는 미끄럼방지부재;를 포함한다. 여기서, 상기 미끄럼방지부재에는 상단돌출부가 형성되고, 상기 상단돌출부에는 상기 절삭공구에 형성된 상기 하단돌출부가 지지되어 상기 절삭공구 및 상기 절삭공구 연결대의 결합을 보조하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 상단돌출부에는 소정 길이의 단턱이 형성되고, 상기 단턱이 형성됨에 따라 상기 상단돌출부 및 상기 하단돌출부 사이에는 팽창수용부가 형성되며, 상기 절삭공구가 과열될 때 상기 팽창수용부로 상기 하단돌출부가 열팽창 됨으로써, 상기 절삭공구와 상기 절삭공구 연결대가 수평정렬을 유지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 절삭공구에 대한 미끄럼방지 및 수평정렬이 용이한 절삭공구 연결대는 다음과 같은 효과가 있다. 첫째, 절삭공구 및 절삭공구 연결대 사이의 미끄럼을 방지한다. 본 발명에 따른 절삭공구에는 하단에 돌출부가 형성되어 있고, 절삭공구와 연결되는 절삭공구 연결대에는 내부에 미끄럼방지부재가 결합되어 있다. 이러한 미끄럼방지부재의 상단에 돌출부가 형성되어 절삭공구와 절삭공구 연결대가 서로 연결될 때 절삭공구의 하단돌출부와 절삭공구 연결대의 상단돌출부가 서로 저촉되므로 절삭공구 및 절삭공구 연결대가 서로 헛돌거나 미끄러지는 것을 방지할 수 있다. 둘째, 절삭공구와 절삭공구 연결대 사이의 틀어짐을 방지할 수 있다. 절삭공구와 절삭공구 연결대가 서로 연결된 후 밀링머신이 작동하여 가공을 수행할 시 장시간 사용으로 인해 절삭공구가 과열되면 금속 재질의 절삭공구는 열팽창 될 수 있다. 이 때 열팽창 된 절삭공구는 절삭공구 연결대절삭공구와 절삭공구 연결대가 틀어져 수평을 유지하지 못하게 된다. 이를 방지하기 위해 본 발명에서 절삭공구 연결대의 하단돌출부는 일측을 깎아 단턱을 형성하고, 단턱 부분에 여유공간인 팽창수용부를 형성하고 있다. 따라서 절삭공구가 과열되었을 때 팽창수용부로 열팽창 될 수 있도록 하고, 이에 따라 절삭공구와 절삭공구 연결대는 서로 틀어지지 않아 수평정렬을 유지할 수 있기 때문에 절삭공구와 밀링머신 사이의 수평정렬 또한 유지할 수 있다. 셋째, 삽입이 용이하다. 본 발명에 따른 절삭공구 및 절삭공구 연결대는 각각 상단돌출부 및 하단돌출부가 형성되어 절삭공구를 절삭공구 연결대에 삽입하여 연결할 때 각각의 돌출부가 가이드를 해주므로 삽입이 용이하다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 절삭공구 및 절삭공구 연결대의 결합사시도.
도2는 도1에 도시된 절삭공구에 대한 미끄럼방지 및 수평정렬이 용이한 절삭공구 연결대의 분해사시도.
도3은 도1에 도시된 절삭공구 및 절삭공구 연결대의 단면도.
도4는 도1에 도시된 절삭공구 및 절삭공구 연결대가 결합 후 절삭공구의 과열상태 및 과열되기 전 상태를 비교하여 나타낸 도면.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 다만 발명의 요지와 무관한 일부 구성은 생략 또는 압축할 것이나, 생략된 구성이라고 하여 반드시 본 발명에서 필요가 없는 구성은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 결합되어 사용될 수 있다. 도1은 본 발명의 실시예에 따른 절삭공구 및 절삭공구 연결대의 결합사시도이고, 도2는 도1에 도시된 절삭공구에 대한 미끄럼방지 및 수평정렬이 용이한 절삭공구 연결대의 분해사시도이며, 도3은 도1에 도시된 절삭공구 및 절삭공구 연결대의 단면도이고, 도4는 도1에 도시된 절삭공구 및 절삭공구 연결대가 결합 후 절삭공구의 과열상태 및 과열되기 전 상태를 비교하여 나타낸 도면이다. 도1 내지 도4에 도시된 바와 같이, 절삭공구에 대한 미끄럼방지 및 수평정렬이 용이한 절삭공구 연결대는 절삭공구(100)를 절삭공구 연결대(110)에 연결하여 밀링머신에 장착시키는 형태이다. 절삭공구(100)에는 일반적으로 금속재질의 드릴(drill)이나 엔드밀(end mill)이 사용되는데, 이러한 절삭공구(100)를 밀링머신에 장착하여 금속을 깎거나 다듬고 절단하여 필요에 맞게 가공한다. 본 발명에서는 이러한 절삭공구(100)의 하단에 하단돌출부(101)가 형성된다. 절삭공구 연결대(110)는 밀링머신에 결합하여 절삭공구(100)의 길이를 증대시켜 밀링머신에 장착시키는 구성으로써, 하우징(120), 조임나사(130) 및 미끄럼방지부재(140)를 포함한다. 하우징(120)은 절삭공구(100)가 삽입되는 원형의 관으로써, 내부 벽면에 암나사로 이루어진 벽면암나사부(121)가 형성되고, 외부 측면 일측에는 암나사부 이루어져 관통되는 구조로 조임나사(130)가 삽입되는 조임나사삽입부(122)가 형성되어 있다. 조임나사(130)는 수나사로 형성되어 절삭공구(100)가 하우징(120) 내부로 삽입되었을 때 절삭공구(100)의 측면을 하우징(120)에 고정시키는 구성으로써, 벽면암나사부(121)에 나사결합 된다. 미끄럼방지부재(140)는 원기둥 형태로 형성되어 절삭공구(100)의 삽입 시 절삭공구(100)의 하단부가 연결되는 구성으로써, 수나사부(141), 상단돌출부(142)가 형성되어 있다. 수나사부(141)는 미끄럼방지부재(140)의 측면에 형성되어 벽면암나사부(121)와 나사결합 된다. 따라서 미끄럼방지부재(140)의 윗면에 드라이버 또는 드릴을 결합하고 미끄럼방지부재(140)를 회전시킴으로써 미끄럼방지부재(140)는 하우징(120) 내부에서 상하로 위치조정 될 수 있다. 상단돌출부(142)는 절삭공구(100) 하단에 형성된 하단돌출부(101)와 서로 맞물려 연결되는 구성으로, 상단돌출부(142)의 반경은 일부 깎여 단턱(143)이 형성된다. 또한, 이렇게 형성된 단턱(143)과 하단돌출부(101) 사이에는 미끄럼방지부재(140)의 센터(145)를 내측에 위치시키는 크기로 팽창수용부(144)의 공간이 형성된다. 도3 및 도4를 참고하여 본 발명에 따른 절삭공구 연결대(110)의 설명을 구체화하여 보도록 한다. 도3에 도시된 바와 같이 미끄럼방지부재(140)와 하우징(120)의 결합을 살펴보면, 미끄럼방지부재(140)에는 측면에 수나사부(141)가 형성되어 있고, 하우징(120) 내부는 벽면암나사부(121)가 형성되어 있기 때문에 서로 나사결합으로 결합된다. 이 때, 미끄럼방재부재(140)를 끝까지 하강시켜 더 이상 회전하지 않게 하우징(120)에 고정시킨다. 절삭공구(100)가 절삭공구 연결대(110)에 연결된 상태를 살펴보면, 절삭공구(100)는 하우징(120) 내부로 삽입되며 미끄럼방지부재(140)에 안착되어 연결된다. 이러한 미끄럼방지부재(140) 상단에는 대략 반원의 형상으로 돌출된 상단돌출부(142)가 형성되어 있고, 절삭공구(100)의 하단에는 마찬가지로 반원의 형상으로 하단돌출부(101)가 형성되어 있다. 따라서 절삭공구(100)의 상단돌출부(142)와 미끄럼방지부재(140)의 하단돌출부(101)가 서로 맞물림으로써 절삭공구(100)와 절삭공구 연결대(110)가 서로 연결되고, 이후 조임나사(130)로 절삭공구(100)의 측면을 하우징(120)에 고정시키면 절삭공구(100)와 절삭공구 연결대(110)의 결합이 완료된다. 이하에서는 절삭공구(100)가 밀링머신에 장착되어 절삭가공을 수행하는 상태에서 본 발명의 특징을 설명하도록 한다. 도4에 도시된 바와 같이, 최초에 절삭공구(100)의 하단돌출부(101)와 절삭공구 연결대(110)의 상단돌출부(142)는 하우징(120) 내부에서 반원으로 서로 맞물려서 연결된다. 이 때 하단돌출부(101) 일부분은 단턱(143)이 형성되어 있다. 밀링머신이 작동되어 절삭가공을 실시하게 되면, 과열되기 전 상태의 절삭공구(A)가 점점 열을 받아 과열되고, 과열상태의 절삭공구(B)는 열팽창하게 되어 도4의 (a)와 같이 화살표방향으로 팽창하게 되고, 팽창되면 도4의 (b)와 같이 과열되기 전 상태의 절삭공구(A)의 반경인 L1이 과열상태의 절삭공구(B)의 반경인 L2로 증가된다. 이 때 미끄럼방지부재(140)에는 단턱(143)이 형성되어 있고, 단턱(143)과 절삭공구(100) 사이에 팽창수용부(144)가 형성됨으로써 절삭공구(100)가 안정적으로 열팽창 될 수 있다. 이와 같이 팽창수용부(144)가 형성됨으로써 발생되는 효과를 구체적으로 살펴보기로 한다. 금속을 가공하기 위해 밀링머신이 작동되면 금속재질의 절삭공구(100)는 가공되는 금속과의 마찰로 인해 열을 받을 수밖에 없다. 따라서 절삭공구(100)가 열을 받음으로써 열팽창 되는 것은 필연적이라 할 수 있을 것이다. 이 때 본 발명과 같이 팽창수용부(144)가 형성되어 있지 않고 하단돌출부(101)와 상단돌출부(142)가 완전하게 맞대어 있다면, 절삭공구(100)의 열팽창 시 한쪽 방향으로 힘을 받게 되어 하단돌출부(101)가 상단돌출부(142)를 압박하게 되고, 이에 따라 절삭공구(100)와 절삭공구 연결대(110) 사이의 연결이 틀어져 수평을 유지하지 못하게 되므로, 결국 밀링머신과 절삭공구(100) 사이의 수평정렬이 저해된다. 그러므로 이러한 상황을 방지하려면 가공 중 절삭공구(100)가 열팽창 되기 전에 가공을 중단하고 절삭공구(100)를 냉각시키는 과정이 필요할 것이고, 이는 절삭공구(100)의 팽창상태를 체크해야 하는 번거로운 작업이 수반되므로 작업의 효율이 감소된다. 반면, 본 발명과 같이 팽창수용부(144)가 형성되어 있다면, 가공 중에 절삭공구(100)가 화살표방향과 같이 열팽창 하더라도 팽창된 부분을 팽창수용부(144)에서 수용할 수 있으므로, 절삭공구(100)와 절삭공구 연결대(110) 사이의 틀어짐이 발생하지 않는다. 따라서 절삭공구(100)와 절삭공구 연결대(110) 사이의 수평정렬이 용이하여 밀링머신과 절삭공구(100)가 수평정렬을 유지할 수 있고, 이에 따라 작업 중 별도로 절삭공구(100)를 냉각할 필요가 없기 때문에 장시간 작업을 수행할 수 있어 작업의 효율성이 증가된다. 이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 절삭공구 연결대(110)는 절삭공구(100)와의 미끄럼을 방지한다. 본 발명에 따른 절삭공구(100)에는 하단에 돌출부가 형성되어 있고, 절삭공구(100)와 연결되는 절삭공구 연결대(110)에는 내부에 미끄럼방지부재(140)가 결합되어 있다. 이러한 미끄럼방지부재(140)의 상단에 돌출부 형성되어 절삭공구(100)와 절삭공구 연결대(110)가 서로 연결될 때 절삭공구(100)의 하단돌출부(101)와 절삭공구 연결대(110)의 상단돌출부(142)가 서로 저촉되므로 절삭공구(100) 및 절삭공구 연결대(110)가 서로 헛돌거나 미끄러지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 절삭공구(100)와 절삭공구 연결대(110) 사이의 틀어짐을 방지할 수 있다. 절삭공구(100)와 절삭공구 연결대(110)가 서로 연결된 후 밀링머신이 작동하여 가공을 수행할 시 장시간 사용으로 인해 절삭공구(100)가 과열되면 금속 재질의 절삭공구(100)는 열팽창 될 수 있다. 이 때 열팽창된 절삭공구(100)는 절삭공구 연결대(110)를 밀어 압박을 가하게 되므로 절삭공구(100)와 절삭공구 연결대(110)가 틀어져 수평을 유지하지 못하게 된다. 이를 방지하기 위해 본 발명에서 절삭공구 연결대(110)의 하단돌출부(101)는 일측을 깎아 단턱(143)을 형성하고, 단턱(143) 부분에 팽창수용부(144)를 형성하고 있다. 따라서 절삭공구(100)가 과열되었을 때 팽창수용부(144)로 열팽창될 수 있도록 하고, 이에 따라 절삭공구(100)와 절삭공구 연결대(110)는 서로 틀어지지 않고 수평정렬을 유지하기 때문에 절삭공구(100)와 밀링머신 또한 수평정렬을 유지할 수 있다. 특히, 미끄럼방지부재(140)의 팽창수용부(144)는 하우징(120) 및 미끄럼방지부재(140)의 센터(145)의 위치가 포함되도록 형성된다. 만약 미끄럼방지부재(140)에 형성된 팽창수용부(144)가 센터(145)를 포함하지 않게 되면, 하단돌출부(101)가 열팽창 되었을 때 단턱(143)과 하단돌출부(101)가 밀착하여 서로 압박하게 되므로, 절삭공구(100)가 절삭공구 연결대(110)에 대하여 수평정렬이 틀어질 수 있다. 반면, 본 발명은 팽창수용부(144)가 센터(145)를 포함하기 때문에 하단돌출부(101)가 열팽창 하더라도 단턱(143)이 하단돌출부(101)를 압박하지 않는다. 즉, 하단돌출부(101)는 단단히 고정되어 있고, 과열되기 전 상태의 절삭공구(A)는 하단돌출부(101)와 맞닿아 있기 때문에 열팽창 시 과열상태의 절삭공구(B)는 하단돌출부(101)에 밀려 화살표방향으로 회전되면서 팽창된다. 이 때 본 발명에서는 팽창수용부(144)가 센터(145)를 포함하고 있기 때문에 과열상태의 절삭공구(B)가 열팽창 되면서 팽창된 부분을 팽창수용부(144)가 충분히 수용할 있다. 따라서 하단돌출부(101)와 단턱(143) 상호간에 압박이 발생되지 않고, 이에 따라 절삭공구 연결대(110)에 대한 절삭공구(100)의 수평정렬이 틀어지지 않게 된다. 또, 삽입이 용이하다. 본 발명에 따른 절삭공구(100) 및 절삭공구 연결대(110)는 각각 상단돌출부(142) 및 하단돌출부(101)가 형성되어 절삭공구(100)를 절삭공구 연결대(110)에 삽입하여 연결할 때 각각의 돌출부가 가이드를 해주므로 삽입이 용이하다. 상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면, 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 발명의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100 : 절삭공구
101 : 하단돌출부
110 : 절삭공구 연결대
120 : 하우징
121 : 벽면암나사부
122 : 조임나사삽입부
130 : 조임나사
140 : 미끄럼방지부재
141 : 수나사부
142 : 상단돌출부
143 : 단턱
144 : 팽창수용부
145 : 센터
A : 과열되기 전 상태의 절삭공구
B : 과열상태의 절삭공구 |
