KR100919002B1 - 엔드밀 - Google Patents

Abstract

본 발명은 환경오염의 예방을 도모하는 것이 가능한 엔드밀을 제공한다.

본 발명에 따른 엔드밀(1)은 나선홈(4)을 따라서 개방형성되는 개구부(5a)를 구비함과 아울러 그 개구부(5a)가 흡기로(5)를 통해서 샹크(2) 후단면의 개구에 연통되는 구성을 취하고 있음에 따라 흡기로(5)를 통해서 흡기를 행하는 것으로 절삭가공시에 생성되는 절삭칩을 개구부(5a)롭터 강제적으로 흡인하여 그 흡인된 절삭칩을 샹크(2) 후단면의 개구로부터 외부로 배출하는 것이 가능하다. 그 결과로 종래에 비해 절삭칩을 배출하기 위한 절삭액의 사용을 억제하는(또는 필요로 하지 않는)것이 가능하기 때문에 환경오염의 예방을 도모할 수 있다.

Description

엔드밀{END MILL}

본 발명은 엔드밀에 관한 것으로, 특히 환경오염의 예방을 도모하는 것이 가능한 엔드밀에 관한 것이다.

일반적으로 엔드밀을 이용한 절삭가공시에 절삭액을 공급하여 절삭칩이 배출되도록 하는 것은 공구수명의 연장이나 가공정밀도의 확보 등의 측면에서 중요하다.

절삭액의 공급방법으로는 외부로부터 절삭액을 절삭날측으로 공급하는 외부공급방식이 일반적인 바, 이 방식에서는 고속회전시에 원심력에 의해서 절삭액이 비산되어 날선단으로 충분하게 공급되지 않게 되는 문제점이 있다. 이에 종래의 외부급유방식에 비해 효과면에서 우수한 방식으로서 엔드밀의 내부로 관통된 급유공을 통해서 절삭액을 공급하는 내부급유방식에 관한 기술이 제안되고 있다(특허문헌 1～4).

특허문헌1: 특개평5-253727호 공보

특허문헌2: 특개평6-31321호 공보

특허문헌3: 특개평6-335815호 공보

특허문헌4: 특개2003-285220호 공보

도1에서 (a)는 본 발명의 일실시예에 따른 엔드밀의 정면도이고, (b)는 도1(a)의 화살표(Ib)방향에서 본 엔드밀의 측면도이며, (c)는 도1(a)의 X부분을 확대한 엔드밀의 부분확대도이다.

도2는 홀더에 지지된 엔드밀의 정면도이다.

도3에서 (a)는 절삭시험의 시험방법을 설명하는 설명도이고, (b)는 절삭시험의 시험결과를 보인 것이다.

((부호의 설명))

1. 엔드밀

2. 샹크

3. 본체부

3a. 외주날

3b. 하부날

4. 나선홈

5. 흡기로

5a. 개구부

Dg 나선홈의 홈 하부직경

Dh. 흡기로의 직경

Dk. 외주날의 직경

0. 축심

[해결하고자 하는 과제]

그런데 일반적으로 절삭액에는 염소나 인 등의 유해한 물질이 포함되어 있기 때문에 절삭액을 사용하는 경우에는 환경오염을 초래하게 되는 문제점이 있었다. 그 결과로 절삭액을 완전하게 회수할 필요가 있어서 그만큼 제조비용이 높아지기 때문에 최근에는 절삭액의 사용을 억제할 수 있는 기술의 개발이 요망되고 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 절삭액의 사용을 억제하여 환경오염의 예방을 꾀하는 것이 가능한 엔드밀을 제공하는데 그 목적이 있다.

[과제 해결 수단]

이와 같은 목적을 해결하기 위하여 청구항1 기재의 엔드밀은, 샹크와, 그 샹크에 연결되는 본체부와, 그 본체부 외주에 축심 주위로 나선상으로 요입형성된 나선홈과, 그 나선홈을 따라서 형성되는 외주날과, 그 외주날에 연결형성되며 상기 본체부의 하부에 형성되는 하부날을 구비하는 것으로서, 상기 샹크의 후단면으로부터 본체부에 걸쳐서 축심을 따라 직선상으로 연장형성됨과 아울러 단면이 원형상으로 형성되는 흡기로를 구비하고, 그 흡기로의 직경이 상기 외주날의 날 직경보다도 적으면서도 상기 나선홈의 홈 하부직경 보다도 크게 형성되는 것으로, 상기 흡기로는 상기 나선홈을 따라서 개방형성되는 개구부를 구비하여 상기 흡기로를 통해서 흡기가 이루어지는 것으로서, 절삭가공시에 생성되는 절삭칩을 상기 개구부로부터 흡인하여 상기 샹크 후단면의 개구부로부터 배출하도록 구성되어 있다.

청구항2 기재의 엔드밀은 청구항1 기재의 엔드밀에 있어서, 상기 흡기로의 직경은 상기 외주날 날직경의 65% 이하의 크기로 설정되어 있다.

청구항3 기재의 엔드밀은 청구항2 기재의 엔드밀에 있어서, 상기 흡기로의 직경은 상기 나선홈의 홈하부 직경의 110% 이상 135% 이하의 크기로 설정되어 있다.

청구항4 기재의 엔드밀은, 청구항1 내지 3 중 어느 한 항 기재의 엔드밀에 있어서, 상기 흡기로의 연장된 선단은 상기 본체부의 하부로부터 이격된 위치로 되고, 상기 흡기로의 연장된 선단과 본체부의 하부 사이의 이격거리는 상기 외주날 날직경의 50% 이상 85% 이하의 크기로 설정되어 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 먼저, 도1을 참조하여 본 발명의 일실시예에 관한 엔드밀(1)에 대하여 설명한다. 도1에서 (a)는 본 발명의 일실시예에 따른 엔드밀의 정면도이고, (b)는 도1(a)의 화살표(Ib)방향에서 본 엔드밀의 측면도이며, (c)는 도1(a)의 X부분을 확대한 엔드밀의 부분확대도이다.

엔드밀(1)은 가공기계(도면 미도시)로부터 전달되는 회전력에 의해 피가공물(도면 미도시)을 절삭가공하기 위한 공구로서, 도1에 도시된 바와 같이 텅스텐카바이드(WC) 등을 가압소결한 초경합금으로 이루어진 솔리드 타입의 스퀘어 엔드밀로 구성됨과 아울러 샹크(2)와 그 샹크(2)에 연결되는 본체부(3)를 주요 구성으로 구비하여 구성되어 있다. 이때, 엔드밀(1)은 초경합금에 국한되지 않고 고속도공구강으로 구성될 수도 있다.

샹크(2)는 홀더(10)(도2에 도시)를 통해서 가공기계에 지지되는 부분으로서 도1에서와 같이 축심(O)을 갖는 원주상으로 형성되어 있다. 그리고 샹크(2)는 도1(a)에서와 같이 샹크(2)의 선단측[도1(a) 우측)을 향해서 외경이 적어지는 테이퍼상으로 형성되어 있다.

본체부(3)는 샹크(2)를 이용하여 가공기계로부터 전달되는 회전력에 의해 회전하면서 절삭가공을 수행하는 부분으로서, 도1에 도시된 바와 같이 샹크(2)의 직경에 비해 적게 형성됨과 아울러 외주날(3a)과 하부날(3b)을 주요 구성으로 해서 구성되어 있다. 그리고 본체부(3)의 외주에는 4본의 나선홈(4)이 나선상으로 각각 요입형성되어 있다.

외주날(3a)은 피가공물을 절삭하기 위한 부위로서, 도1(a) 및 도1(c)에 도시되 바와 같이, 4매의 외주날(3a)이 후술하는 나선홈(4)을 따라서 본체부(3)의 외주에 형성되어 있다. 즉, 본 실시예에서는 외주날(3a)의 직경으로 되는 날직경(Dk)이 3mm로 구성되어 있다.

하부날(3b)은 외주날(3a)과 마찬가지로 피가공물을 절삭하기 위한 부위로서 도1에 도시된 바와 같이 4매의 하부날(3b)이 4매의 외주날(3a)에 각각 연결형성되고, 본체부(3)의 하부[도1(a) 우측부]에 각각 형성되어 있다. 또한 하부날(3b)에는 개쉬(3c)(gashes)가 형성되며, 각 개쉬(3c)에 의해서 하부날(3b)의 절삭면을 구성하고 있다.

나선홈(4)은 외주날(3a)의 절삭면을 구성함과 아울러 절삭가공시에 외주날(3a) 및 하부날(3b)에서 생성되는 절삭칩을 수납하기 위한 부위로서, 도1에서와 같이 본체부(3)의 하부로부터 본체부(3)의 후단부[도1(a) 좌측]에 걸쳐서 연장형성되어 있다. 본 실시예에서는 나선홈(4)의 나사각이 30°로 구성되어 있다.

상기 나선홈(4)은 원반상의 연마석을 회전시킨 상태에서 본체부(3)의 하부로부터 본체부(3)의 후단측을 향해서 샹크(2)의 축심(O)방향으로 평행이동시킴으로서 형성한다. 이에 따라, 나선홈(4)은 본체부(3)의 하부측[도1(a) 우측]에서 홈 하부의 형성이 샹크(2)의 축심(O)과 대략 평행하게 형성됨과 아울러 본체부(3)의 후단측에서 홈 하부의 형성이 연마석의 형상에 대응하여 절삭되어 형성되는 것으로서, 본체부(3)의 후단측으로 향하는 홈 하부직경이 큰 직경으로 되도록 형성되어 있다. 한편, 본 실시예에서는 샹크(2)의 축심(O)과 대략 평행하게 형성되는 본체부(3) 하부측에서의 나선홈(4)의 하부직경(Dg)은 1.5mm로 구성되어 있다.

또한 도1(a) 및 도1(c)에 도시된 바와 같이, 엔드밀(1) 내부에는 샹크(2)의 후단면[도1(a) 좌측면]으로부터 대략 중앙부까지 축심(O)을 따라서 직선상으로 흡기로(5)가 연장형성되어 있다. 구체적으로는 흡기로(5)의 연장선단은 본체부(3)의 하부로부터 이격되며, 연장선단과 본체부(3)의 하부와의 사이의 이격거리가 약 2mm로 구성되어 있다.

흡기로(5)는 후술되듯이, 절삭가공시에 흡기가 행해지는 부위로서 샹크(2) 및 본체부(3)에 방전가공을 행하여 원형단면상으로 형성됨과 아울러 직경(Dh)이 외주날(3a)의 날직경(Dk) 보다도 적은 직경으로 형성되고, 나선홈(4)의 홈 하부직경(Dg) 보다도 크게 형성되어 있다. 한편, 본 실시예에서는 흡기로(5)의 직경(Dh)이 2mm로 구성되어 있다.

여기서, 본 실시예에서는 흡기로(5)를 방전가공에 의해서 형성하였으나, 드릴가공을 통해서 형성할 수도 있다. 다만, 본 실시예에 따른 엔드밀(1)에서와 같이 외주날(3a)의 날직경(Dk)이 3mm 정도로 구성되는 적은 직경의 엔드밀에서는 흡기로(5)를 방전가공으로 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 적은 직경의 엔드밀에 있어서 흡기로(5)를 드릴가공으로 형성하는 경우에는 흡기로(5)의 가공시에 드릴의 진동으로 외주날(3a)의 두께가 얇아지게 되어 강성의 저하가 초래됨과 아울러 흡기로(5)의 가공정밀도가 악화되어 개구부(5a)의 형상이 안정되지 못하게 되는바, 흡기로(5)를 방전가공으로 형성함으로써 외주날의 강성을 확보한 가운데 개구부(5a)를 안정된 형상으로 형성할 수가 있다. 이에 따라 공구수명의 향상을 꾀할 수가 있음과 아울러 흡인성능의 향상을 도모할 수 있다.

그리고 흡기로(5)의 직경(Dh)이 외주날(3a)의 직경(Dk) 보다도 적고 나선홈(4)의 홈 하부직경(Dg) 보다는 크게 형성되어 있음으로 해서 흡기로(5)에는 도1(c)에서와 같은 개구부(5a)가 형성되어 있다.

개구부(5a)는 절삭가공시에 흡기로(5)를 통하여 흡기가 이루어지는 것으로, 외주날(3a) 및 하부날(3b)에서 생성되는 절삭칩을 흡인하기 위한 부위인바, 도1(a) 및 도1(c)에 도시된 바와 같이 나선홈(4)을 따라서 개방형성되어 있다.

다음, 상기와 같이 구성되는 엔드밀(1)을 이용한 절삭칩의 회수방법에 대하여 도2를 참조하여 설명한다. 도2는 홀더(10)에 지지된 엔드밀(1)의 정면도이다. 도2에는 엔드밀(1)의 일부를 단면으로 도시함과 아울러 홀더(10)의 일부를 생략하여 도시하고 있다. 또한 도2에는 절삭칩의 이동방향을 화살표(A, B)로 나타내고 있다.

엔드밀(1)은 도2에 도시된 바와 같이, 샹크(2)가 홀더(10)에 지지되어 가공기계(도면 미도시)에 결합되어 있다. 절삭가공시에는 펌프(도면 미도시)을 이용하여 가공기계측으로부터 홀더(10)의 내부에 형성된 내부공간(11)의 흡기가 이루어진다. 이에 따라 엔드밀(1)은 흡기로(5)를 통해서 흡기가 이루어진다.

이때, 흡기로(5)에는 상기한 바와 같이, 개구부(5a)가 형성되어 있기 때문에 절삭가공시에 화살표(A)로 표시된 바와 같이 외주날(3a) 및 하부날(3b)에 의해서 생성되는 절삭칩을 개구부(5a)로부터 강제적으로 흡인하는 것이 가능하다.

그리고 펌프를 이용한 흡기가 계속해서 이루어지게 되면 화살표(B)로 표시된 바와 같이 개구부(5a)로부터 흡인된 절삭칩을 흡기로(5)를 통해서 샹크(2)의 후단면(도2 상면측)으로부터 외부로 배출하는 것이 가능하다.

다음, 엔드밀(1)을 이용하여 행한 절삭시험에 대하여 도3을 참조하여 설명한다. 도3(a)은 절삭시험의 시험방법을 설명하는 설명도이고, 도3(b)은 절삭시험의 시험결과를 보인 것이다.

절삭시험은 도3(a)에 도시된 바와 같이, 엔드밀(1)을 피가공물(C)의 가공면(Cf)과 수직으로 대향시키고, 그 엔드밀(1)을 축심(O) 주위로 회전시킨 상태에서 소정의 절삭조건으로 축심(O)과 교차하는 방향으로 이동시키는 경우에 절삭가공시에 생성되는 절삭칩의 배출성을 조사하기 위한 시험이다. 한편, 절삭시험에서는 절삭칩의 흡인율(생성된 절삭칩과 흡인된 절삭칩과의 비율)에 의해 배출성의 양부를 판정한다.

절삭시험의 상세한 제원은 피가공물:JIS-ADC12, 사용기계: 버티컬 머시닝센터, 주축회전속도:12500rpm, 테이블 이송속도: 900mm/mim, 가공깊이(a)[도3(a)] 참조]: 3mm, 절입량(b)[도3(a) 참조]: 0.3mm, 가공길이(c)[도3(a)] 참조]:100mm이다.

그리고, 절삭시험은 본 실시예에서 설명한 엔드밀(1)(이하, 「본 발명품」이라 칭함)과 흡기로(5)의 직경(Dh)을 일정범위내(1mm 부터 2.2mm까지의 범위)로 다양하게 변화시킨 엔드밀을 사용하였다.

절삭시험의 시험결과에 의하면, 도3(b)에서와 같이 본 발명품을 이용한 경우에는 절삭칩의 흡인율이 100%로 되어 절삭가공시에 생성되는 절삭칩을 전부 흡인가능한 것으로 이해된다. 따라서 절삭칩의 배출성이 양호한 것으로 드러났다.

이와 동일하게 흡기로(5)의 직경(Dh)을 1.7mm로 한 경우에도 절삭칩의 흡인율이 100%로 되어 절삭가공시에 생성되는 절삭칩을 전부 흡인 가능한 것으로 이해할 수 있다. 따라서 절삭칩의 배출성이 양호함을 알 수 있었다.

또한, 흡기공(5)의 직경(Dh)을 1mm 및1.5mm로 한 경우에는 절삭칩의 흡인율이 0%로 되어 절삭가공시에 생성되는 절삭칩을 전혀 흡인하지 못하는 것으로 이해할 수 있다. 따라서 절삭칩의 배출성은 각기 불량한 것으로 드러났다.

이는 홈(4)의 홈 하부직경(Dg)(=1.5mm) 보다도 흡기공(5)의 직경(Dh) 쪽이 적거나 동일하기 때문에 흡기공(5)에 개구부(5a)가 형성되지 않아서 절삭칩을 흡인할 수가 없는 것이 원인인 것으로 보여진다.

한편, 흡기로(5)의 직경(Dh)을 2.2mm로 한 경우에는 엔드밀이 부러졌다. 이는 외주날(3a)의 날직경(Dk)(=3mm)에 대하여 흡기로(5)의 직경(Dh)이 크기 때문에 본체부(3)의 두께가 얇게 되어 공구의 강도가 저하된 것에 원인이 있는 것으로 간주된다.

이상의 결과를 통해서 흡기로(5)의 직경(Dh)은 외주날(3a)의 직경(Dk)의 65% 이하의 크기로 설정하는 것이 바람직하다. 즉, 흡기로(5)의 직경(Dh)이 외주날(3a)의 날직경(Dk)의 65% 보다도 큰 경우에는 본체부(3)의 두께가 얇게 되어 그 강성의 저하가 초래된다. 이에 반해서 흡기로(5)의 직경(Dh)이 외주날(3a)의 날직경(Dk)의 65% 이하로 설정되도록 함으로써 본체부(3)의 두께를 확보하여 그 강성을 확보할 수가 있다. 그 결과로 공구수명의 향상을 도모할 수 있다.

그리고, 흡기로(5)의 직경(Dh)은 나선홈(4)의 홈 하부직경(Dg)의 110% 이상 135% 이하의 크기로 설정하는 것이 요망된다. 즉, 흡기로(5)의 직경(Dh)이 나선홈(4)의 홈 하부직경(Dg)의 110% 보다도 적은 경우에는 나선홈(4)을 따라서 개방형성되는 개구부(5a)의 개구폭이 좁아지게 되기 때문에 나선홈(4) 내에 수납된 절삭칩[예를 들면, 개구부(5a)로부터 떨어진 위치에 있는 절삭칩이나 비교적 큰 절삭칩)을 충분하게 흡인하는 것이 곤란하여 흡인성능의 저하가 초래되는바, 흡기로(5)의 직경(Dh)을 나선홈(4)의 홈 하부직경(Dg)에 대하여 상기 크기로 설정함으로써 개구부(5a)의 개구폭을 충분하게 확보할 수가 있고, 그 결과로 나선홈(4) 내에 수납된 절삭칩을 보다 확실하게 흡인할 수 있다.

한편, 흡기로(5)의 직경(Dh)이 나선홈(4)의 홈 하부직경(Dg)의 135%를 초과하는 경우에는 나선홈(4)을 따라서 개방형성되는 개구부(5a)의 개구폭이 넓어지게 되기 때문에 흡인성능은 향상되나 그 개구분 만큼 본체부(3)의 강성저하가 초래되는바, 흡기로(5)의 직경(Dh)_을 나선홈(4)의 홈 하부직경(Dg)에 대하여 상기 크기로 설정함으로써 개구부(5a)의 개구폭이 과도하게 넓어지는 것을 억제하여 본체부(3)의 강성을 확보할 수 있다. 이에 따라 흡기성능을 확보한 상태로 공구수명의 연장을 도모할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 엔드밀(1)에 의하면, 나선홈(4)을 따라서 개방형성되는 개구부(5a)를 구비함과 아울러 그 개구부(5a)가 흡기로(5)를 통해서 샹크(2)의 후단면의 개구로 연통되는 구성으로 이루어져 있기 때문에 흡기로(5)를 통해서 흡기를 행하여 절삭가공시에 생성되는 절삭칩을 개구부(5a)로부터 강제적으로 흡인하여 그 흡인된 절삭칩을 샹크(2) 후단면의 개구로부터 외부로 배출하는 것이 가능하다.

그 결과, 종래제품에 비해서 절삭칩을 배출하기 위한 절삭액의 사용을 억제하는(또는 필요로 하지 않는) 것이 가능하게 되어 환경오염의 예방을 도모할 수 있다. 또한 절삭액의 사용을 억제하는(또는 필요로 하지 않는) 것이 가능하여 절삭액의 회수비용을 절감할 수 있는 만큼 가공비용의 삭감을 꾀할 수가 있다.

그리고 개구부(5a)로부터 흡인된 절삭칩은 흡기로(5)를 통하여 샹크(2) 후단면의 개구로부터 외부로 배출하는 것이 가능하기 때문에 절삭칩이 피가공물 위로 튀는 것을 회피해서 청소작업의 간략화를 도모하는 것이 가능함과 아울러 피가공물 이로 튄 절삭칩에 기인하여 가공정밀도가 저하되는 것을 미연에 피할 수 있다.

이에 더하여, 본 실시예에 따른 엔드밀(1)에 의하면 개구부(5a)를 나선홈(4)을 따라 개방형성하여 그 개구부(5a)로부터 절삭칩을 흡인하는 구성이기 때문에 그만큼 나선홈(4)에 의한 절삭칩의 수납능력을 낮게 설정하는 것이 가능하다. 즉, 나선홈(4)의 용적(즉, 나선홈의 폭이나 깊이 등)을 적게 하여도 절삭칩의 엉킴이 발생하는 것을 억제하는 것이 가능하기 때문에 나선홈(4)의 용적을 적게 할 수 있는 만큼 공구단면적을 크게 하는 것이 가능하다. 그 결과 본체부(3)의 강성을 확보하여 공구수명의 향상을 도모할 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 엔드밀(1)에 의하면, 흡기로(5)의 일단이 샹크(2) 후단면으로 개방되는 구성이기 때문에 예를 들면 샹크(2)의 측면으로 개방시키는 경우에 비해서 절삭칩을 배출하기 위한 홀더(10)의 구조를 간소화할 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 엔드밀(1)에서 흡기로(5)의 연장선단은 본체부(3)의 하부로부터 이격되어 연장선단과 본체부(3)의 하부와의 사이에 이격거리가 대략 2mm로 구성되는 경우를 설명하였는바,[도1(a) 및 도1(c) 참조] 연장선단과 본체부(3)의 하부 사이의 이격거리는 외주날(3a)의 날직경(Dk)의 50% 이상 85% 이하의 크기로 설정되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 이격거리가 외주날(3a)의 날직경(Dk)의 50% 보다도 적은 경우에는 흡기로(5)의 연장선단과 본체부(3)의 하부와의 사이의 이격거리가 과도하게 단축되어 본체부(3) 하부에서의 두께가 얇아지게 됨에 기인하여 본체부(3)(하부)의 강성이 저하됨으로써 공구수명의 저하가 초래되는바, 상기 이격거리를 외주날(3a)의 날직경(Dk)에 대하여 상기 크기로 하는 것으로 상기 이격거리를 충분하게 확보하여 본체부(3) 하부에서의 두께를 두껍게 하는 것이 가능해 짐으로써 하부에서의 강성을 확보하여 공구수명의 향상을 도모할 수 있다.

한편, 상기 이격거리가 외주날(3a)의 날직경(Dk)의 85% 보다도 큰 경우에는 하부의 두께를 두껍게 하여 강성은 확보할 수 있으나 그만큼 개구부(5a)의 단부가 하부날(3b)로부터 이격되기 때문에 하부날(3b)[및 하부날(3b) 근방의 외주날(3a)]의 절삭작용에 의해 발생한 절삭칩을 충분하게 흡인할 수가 없게 되어 흡인성능의 저하가 초래되는바, 상기 이격거리를 외주날(3a)의 날직경(Dk)에 대하여 상기 크기로 정함으로써 개구부(5a)의 단부가 하부날(3b)로부터 지나치게 멀어지는 것을 억제할 수가 있다. 이에 따라 공구수명을 확보하면서도 흡인성능의 향상도 도모할 수 있다.

이상, 실시예에 기초하여 본 발명을 설명하였는바, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 개량변형이 가능하다는 점은 용이하게 추정가능할 것이다.

예를 들면, 상기 실시예에서는 엔드밀(1)이 스퀘어 엔드밀로 구성되는 경우를 설명하였는바, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 일예로 래디어스 엔드밀이나 볼 엔드밀로 구성되어도 무방하다.

또한 상기 실시예에서는 4매의 외주날(3a)을 구비함과 아울러 그러한 4매의 외주날(3a)의 절삭면을 각각 구성하는 4본의 나선홈(4)을 구비하는 경우를 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것이 아니라 예를 들면 1본, 2본 또는 3본의 나선홈(4)을 구비하여 구성될 수 있을 것이고, 혹은 5본 이상의 나선홈(4)을 구비하여 구성되어도 무방하다. 한편, 1본 또는 2본의 나선홈(4)을 구비하여 구성되는 경우에는 공구의 강성이 저하되기 때문에 3본 또는 4본의 나선홈을 구비하여 구성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 실시예에서는 외주날(3a) 및 하부날(3b)이 본체부(3)에 형성되는 경우를 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 외주날(3a) 및 하부날(3b)을 탈착식 칩(throw away chip)으로 구성하여 본체부(3)에 착탈가능하게 하여 엔드밀(1)을 탈착식 엔드밀로 구성할 수도 있다. 이 경우에는 칩을 교환하는 것으로 공구수명의 향상을 도모할 수 있다.

또한 상기 실시예에서는 흡기로(5)의 연장선단이 본체부(3)의 하부로부터 이격되어 구성되는 경우를 설명하였는바, 반드시 이에 한정되는 것은 아니라 흡기로(5)를 본체부(3)의 하부까지 연장형성하는 것으로 흡기로(5)를 관통형성해서 구성하여도 무방하다. 이 경우에는 흡인시에 개구부(5a)에서 충분한 부압을 얻을 수 없어서 흡인력이 저하되는 것을 방지하기 위해 외주날(3a)의 날직경(Dk)을 5mm 이하로 설정하는 것이 바람직한바, 특히 날직경(Dk)을 3mm 이하로 설정하는 것이 유리하다. 더욱 바람직하기로는 날직경(Dk)을 2mm 이하로 설정하는 것이다.

청구항1 기재의 엔드밀에 의하면, 나선홈을 따라서 개방형성되는 개구부를 구비함과 아울러 그 개구부가 흡기로를 통해서 샹크 후단면의 개구에 연통되도록 구성되어 있기 때문에 흡기로를 통해서 흡기를 행하여 절삭가공시에 생성되는 절삭칩을 개구부로부터 강제적으로 흡인하고, 그 흡인된 절삭칩을 샹크 후단면의 개구로부터 외부로 배출하는 것이 가능하다는 효과가 있다.

그 결과, 종래에 비해서 절착칩을 배출하기 위한 절삭액의 사용을 억제하는(또는, 필요로 하지 않는) 것이 가능하기 때문에 환경오염의 예방을 꾀할 수 있다는 효과가 있다. 그리고 절삭액의 사용을 억제하는(또는, 필요로 하지 않는) 것이 가능한바, 절삭액의 회수비용을 절감할 수 있어서 그만큼 가공비용의 삭감을 도모할 수 있다는 효과가 있다.

또한 개구부로부터 흡인된 절삭칩은 흡기로를 통해서 샹크 후단면의 개구로부터 외부로 배출되는 것이 가능하기 때문에 절삭칩이 피가공물 위로 튀는 것을 피할 수 있어서 청소작업의 간략화를 도모할 수 있을 뿐 아니라 피가공물 위로 튄 절삭칩에 기인하여 가공정밀도가 저하되는 것을 미연에 방지하는 것이 가능하다고 하는 효과가 있다.

그리고 본 발명에 따르면, 개구부를 나선홈을 따라서 개구형성하여 그와 같은 개구부로부터 절삭칩을 흡인하는 구성이기 때문에 그만큼 나선홈에 의한 절삭칩의 수납능력을 낮게 설정하는 것이 가능하다. 즉, 나선홈의 용적(이를테면, 나선홈의 폭이나 깊이 등)을 적게 하여도 절삭칩의 엉킴이 발생하는 것을 억제할 수 있기 때문에 나선홈의 용적을 적게 한 만큼 공구 단면적을 크게 할 수가 있다. 이에 따라 본체부의 강성을 확보하여 그만큼 공구수명의 향상을 도모할 수 있다고 하는 효과가 있다.

그리고 본 발명에 의하면, 흡기로의 일단이 샹크 후단면으로 개방된 구성이기 때문에 일예로 샹크 측면으로 개방된 경우에 비해서 절삭칩을 배출하기 위한 홀더의 구조를 간소화하는 것이 가능하다는 효과가 있다.

청구항2 기재의 엔드밀에 의하면, 청구항1 기재의 엔드밀에서 발휘되는 효과에 더하여 흡기로의 직경이 외주날 날직경의 65% 이하의 크기로 설정되어 있기 때문에 본체부의 강성을 확보하는 것이 가능하다고 하는 효과가 있다.

즉, 흡기로의 직경이 외주날 날직경의 65% 보다도 큰 경우에는 본체부의 두께가 얇아지게 되어 강성의 저하를 초래하게 된다. 이에 반해서 본 발명에 따르면 흡기로의 직경을 외주날 날직경의 65% 이하로 설정하였기 때문에 본체부의 두께를 확보하여 충분한 강성을 확보하는 것이 가능함으로써 공구수명의 향상을 도모할 수 있다.

청구항3 기재의 엔드밀에 의하면 청구항2 기재의 엔드밀에 따른 효과에 더하여 흡기로의 직경이 나선홈의 홈 하부직경의 110% 이상 135% 이하의 크기로 설정되기 때문에 흡기성능의 확보와 공구수명의 향상을 동시에 도모할 수 있다고 하는 효과가 있다.

즉, 흡기로의 직경이 나선홈의 홈 하부직경의 110% 보다도 적은 경우에는 나선홈을 따라서 개방형성되는 개구부의 개구폭이 좁아지게 되어 나선홈 내부로 수납된 절삭칩(예를 들면, 개구부로부터 떨어진 위치에 있는 절삭칩이나 비교적 큰 절삭칩)을 충분하게 흡인하는 것이 어렵게 되어 흡인성능의 저하를 초래하게 되나, 본 발명에 따르면 흡기로의 직경을 나선홈 홈 하부직경에 대하여 상기 크기로 설정되기 때문에 개구부의 개구폭을 충분하게 확보할 수가 있어서 나선홈 내부로 수납된 절삭칩을 보다 확실하게 흡인할 수 있다.

한편, 흡기로의 직경이 나선홈의 홈 하부직경의 135% 보다도 큰 경우에는 나선홈을 따라서 개방형성되는 개구부의 개구폭이 넓어지게 되기 때문에 흡인성능은 향상되나 그 개구폭 만큼 본체부의 강성저하를 초래하는바, 본 발명에 따르면 흡기로의 직경을 나선홈 홈 하부직경에 대하여 상기 크기로 설정하기 때문에 개구부의 개구폭이 과도하게 넓어지는 것을 억제하여 본체부의 강성을 확보하는 것이 가능하다. 이에 따라 흡인성능을 확보한 상태에서 공구수명의 향상도 꾀할 수 있다.

청구항4 기재의 엔드밀에 의하면, 청구항1 내지 3 중 어느 한 항 기재의 엔드밀에 따른 효과에 더하여 흡기로의 선단을 본체부의 하부로부터 이격시킨 위치에 배치함과 아울러 흡기로의 선단과 본체부의 하부와의 사이 이격거리를 외주날의 날직경의 50% 이상 85% 이하의 크기로 설정하는 구성을 취하고 있기 때문에 흡인성능의 확보와 공구수명의 향상을 양립시킬 수 있는 효과가 있다.

즉, 상기 이격거리가 외주날의 날직경의 50% 보다도 적은 경우에는 흡기로의 선단과 본체부의 하부와의 사이의 이격거리가 과도하게 짧아지게 되어 본체부 하부의 두께가 얇아지게 됨으로써 본체부(하부)의 강성이 저하되어 공구수명의 저하를 초래하게 되는바, 본 발명에 따르면 상기 이격거리를 외주날의 날직경에 대하여 상기 크기로 설정하는 것이 가능하기 때문에 하부에 있어서의 강성을 확보하여 공구수명의 향상을 도모하는 것이 가능하다.

한편, 상기 이격거리가 외주날 날직경의 85% 보다도 큰 경우에는 하부의 두께를 두껍게 하여 강성을 확보할 수 있긴 하나, 그만큼 개구부의 단부가 하부로부터 떨어지게 됨으로써 하부(및 하부 근방의 외주날)의 절삭작용에 의해서 발생된 절삭칩을 충분하게 흡인할 수가 없게 되어 흡인성능의 저하를 초래하는바, 본 발명에 의하면 상기 이격거리를 외주날의 날직경에 대하여 상기 크기로 설정하기 때문에 개구부의 단부가 하부로부터 멀어지는 것을 억제할 수 있다. 이에 따라 공구수명을 확보한 상태에서 흡인성능의 향상을 도모할 수 있다.

Claims (4)

1. 샹크와, 샹크에 연장형성되는 본체부와, 본체부의 외주에 축심 주위로 나선상으로 요입형성되는 나선홈과, 나선홈을 따라 형성되는 외주날과, 외주날로부터 연장 형성되어 상기 본체부의 하부에 형성되는 하부날을 구비하는 엔드밀에 있어서,

   상기 샹크의 후단면으로부터 본체부에 걸쳐서 축심을 따라 직선상으로 연장형성됨과 아울러 원형단면상으로 형성되는 흡기로를 구비하고,

   그 흡기로의 직경은 상기 외주날의 날직경 보다도 적고 상기 나선홈의 홈 하부직경 보다는 크게 구성되며, 상기 흡기로는 상기 나선홈을 따라 개방형성되는 개구부를 구비하며,

   상기 흡기로를 통해서 흡기가 행해짐으로써 절삭가공시에 생성되는 절삭칩을 개구부로부터 흡인하여 상기 샹크 후단면의 개구로부터 배출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 엔드밀.
2. 제1항에 있어서, 상기 흡기로의 직경은 상기 외주날 날직경의 65% 이하의 크기로 설정되는 것을 특징으로 하는 엔드밀.
3. 제2항에 있어서, 상기 흡기로의 직경은 상기 나선홈의 홈 하부직경의 110% 이상 135% 이하의 크기로 설정되는 것을 특징으로 하는 엔드밀.
4. 청구항1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡기로의 연장선단은 상기 본체부의 하부로부터 이격된 위치에 있고,

   상기 흡기로의 연장선단과 본체부의 하부 사이의 이격거리는 상기 외주날 날직경의 50% 이상 85% 이하의 크기로 설정되는 것을 특징으로 하는 엔드밀.