KR0138110B1

KR0138110B1 - 밀링 공구

Info

Publication number: KR0138110B1
Application number: KR1019890005557A
Authority: KR
Inventors: 에버렛트 키거 윌리암; 아더 콕스 지미
Original assignee: 지.에이취. 텔퍼; 웨스팅 하우스 일렉트릭 코오포레이숀
Priority date: 1988-04-27
Filing date: 1989-04-27
Publication date: 1998-04-28
Also published as: IT1233354B; CN1037474A; IT8941580A0; KR890015808A; JPH01316111A; CN1018161B; ES2013897A6; US4832540A; CA1326352C

Abstract

없음

Description

밀링 공구

제1도는 본 발명에 따라 커터 삽입재가 절삭되는 방법을 나타내는 손상된 호그밀리(hog mill)의 측면도.

제2도는 본 발명에 따른 호울더(holder)의 부분적으로 단면화된 측면도.

제3도는 제2도의 호울더의 정면도.

제4도는 본 발명에 따른 완전한 커터 삽입재의 측면도.

제5도는 제4도의 커터 삽입재의 정면도.

제6도는 본 발명에 따른 재생된 호그밀의 부분 분해도.

제7도는 커터 삽입재를 당겨 호울더와 견고하게 접촉되게 하는 본 발명에 따른 쇄기 효과를 설명하는 제6도의 확대도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 호그밀 공구3 : 단부편

7 : 톱니형 이빨9 : 와이어 전기 방전 장치

13,15 : 가이드17 : 실린더형 절삭 삽입재

21 : 도브테일 장부27 : 호울더

29 : 도브테일(dovetail) 장부 구멍33 : 슬롯

49 : 홈

본 발명은 밀링 공구에 관한 것으로서, 특히 호울더와 그리고 손상된 호그밀로부터 형성된 절삭용 삽입재로 구성되는 호그밀에 관한 것이다.

호그밀은 단부면에는 절삭날이 있고 그리고 실린더형 표면에는 톱니형 이빨이 있는 실린더형 공구이다. 이러한 공구는 예를 들어, 터어빈 블레이드와 같은 다양한 금속 부품의 거친 기계 가공에 사용된다.

호그밀은 전형적으로 경화강으로 제작되나, 공구가 깨지거나 깎이거나 손상되는 일이 흔하다. 많은 금속 가공 작업에서는, 단지 호그밀의 단부만이 사용되지만, 공구의 고정과 부품 공차를 위해 연장된 공구 기준 길이(tool gauge lengh)가 필요하다. 이러한 여분의 길이를 가진 공구의 작업 단부가 손상되면, 비록 절삭면의 75%가 남아 있더라도 전체 공구가 못쓰게 된다. 따라서, 호그밀의 단지 단부만이 손상되더라도 전체 공구의 교체라는 비경제적인 결과가 나타난다.

따라서, 본 발명의 주목적은 손상된 공구를 사용할 수 있게 하여 손상된 호그밀의 교체 비용을 감소시키는 수단을 제공하는 것이다.

이러한 목적하에서, 본 발명의 공구는 실린더형 호울더, 삽입재(insetr) 및 조임 수단을 구비한다. 실린더형 호울더의 한쪽 단부에는, 횡단 도보테일 장부 구멍(dovetail mortise)이 내측에 형성되어 있는 단부면과, 상기 단부면에서 상기 도브테일 장부 구멍을 축방향으로 관통해서 연장하여 상기 실린더형 호울더의 상기 한쪽 단부를 두 개의 축방향으로 연장하는 단부 섹션(section)으로 분할하는 횡단 슬롯(slot)이 구비되며, 상기 축방향 단부 섹션의 각각의 단부에는 도브테일 장부 구멍의 절반이 포함된다. 삽입재는 제1 및 제2단부를 갖춘 실린더형 섹션을 구비하며, 상기 제1단부에는 절삭 이빨이 형성되고 그리고 상기 제2단부에는 그 단부면으로부터 연장되는 횡단 도브테일 장부를 갖춘 단부면이 형성된다. 상기 횡단 도브테일 장부는 호울더 내의 횡단 도브테일 장부 구멍에 맞물린다. 조임 수단은 호울더의 2개의 단부 섹션을 함께 끌어당겨서, 도브테일 장부에 대한 2개의 절반의 도브테일 장부 구멍의 쐐기 작용을 통해, 삽입재의 단부면을 호울더의 단부면에 대해 견고하게 아래로 당긴다.

호울더를 2개의 축방향으로 연장하는 단부 섹션으로 분할하는 상기 횡단 슬롯은, 상기 삽입재의 단부면이 상기 호울더의 단부면에 대해 견고하게 안착될 때 상기 호울더의 2개의 단부 섹션이 서로 접하게 되도록, 그 폭이 선택된다. 상기 삽입재의 단부면이 상기 호울더의 단부면에 대해 안착되었을때 상기 도브테일 장부 구멍의 바닥과 장부 사이에 공차가 있어서 도브테일 장부와 장부 구멍의 과도한 응력이 방지되도록, 도브테일 장부 구멍의 바닥 및 바닥에 대한 깊이가 형성된다.

바람직하게는, 상기 조임 수단에는 호울더의 한쪽 섹션을 통해 드릴 가공되고 카운터 보어(counter bore)된 구멍 내에 안착되는 볼트가 구비되며, 상기 볼트는 호울더의 다른쪽 섹션내의 탭핑(tapping)된 구멍속으로 나사 결합된다.

바람직하게는, 호울더를 2개 섹션으로 나누는 횡단 슬롯의 폭은 다음과 같이 선택된다. 즉, 삽입재의 단부면이 호울더의 단부면에 대해 확고하게 안착될때, 도브테일 장부와 장부 구멍에서의 과도한 응력을 피하기 위해 호울더의 2개의 단부 섹션이 서로 접하게 되도록, 그 폭이 선택된다.

본 발명의 또 다른 특징으로서, 삽입재에 있는 도브테일 장부는 고정핀에 의해 도브테일 장부 구멍내에서 미끄러지지 않도록 고정되는데, 상기 고정핀은 삽입재에 있는 도브테일 장부를 관통하는 횡단 통로와 정렬되는 호울더를 관통하는 횡단통로 내로 삽입된다.

바람직하게는, 상기 횡단 통로들은 호울더의 단부면내로 그리고 삽입재 상의 도브테일 장부를 관통해서 깎여진 홈이다. 캡 헤드 소켓 스크류우(cap head socket screw)형의 유지 부재가 고정핀을 홈내에 유지한다.

본 발명은 첨부된 도면과 함께 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.

제1도는 단부상에는 밀링 커터(5)를 그리고 실린더형 측부상에는 톱니형 이빨(7)을 가지는 손상된 단부편(3)이 호그밀 공구(1)로부터 제거되는 것을 도시한다.

그와 같은 호그밀 공구(1)는 열처리에 의해 경화된 고속도 가아(high speed steel)으로 제작된다. 그와 같은 경한 재료(hard material)를 자르기 위해서는, 와이어 전기 방전 장치(wire electric discharg machine(wire-EDM), 9)가 사용된다.

이 장치는 상부 및 하부 와이어 가이드(13),(15) 각각에 의해 조정되는 미세한 전기 방전 와이어(11)를 이용하여 호그밀(1)을 절단한다. 와이어 전기 방전 장치(wire-EDM machining)는 재료의 경도에 구애되지 않고 정밀 공차와 그리고 0.0035인치(0.0897㎜)-0.013인치(0.333㎜) 범위의 좁은 절삭폭의 작업이 가능하다.

단부편(3)이 제거되면, 실린더형 절삭 삽입재(17)는 손상된 공구의 잔여부로부터 잘려진다. 각각의 삽입재의 한쪽 단부(19)는 평편한 단부면(23)으로부터 돌출된 횡단 도브테일 장부(tenon)(21)가 형성되도록 와이어 전기 방전 장치로써 잘려진다. 제4도에서 도시되는 것처럼, 밀링 커터(25)는 삽입재(17)의 다른쪽 단부에 가공 형성된다. 제1도에 도시된 것처럼, 여러개의 삽입재(17)가 단일의 손상된 공구(1)로부터 얻어질 수 있다.

삽입재(17)는 호울더의 한쪽 단부(32)의 원형면(31)내에 절삭된 횡단 도브테일 장부 구멍(29)을 가진 실린더형 호울더(27)에 부착된다. 제2도 및 제3도에서 도시되는 것처럼, 도브테일 장부 구멍(29)을 관통해서 축방향으로 연장하는 횡단 슬롯(33)은 호울더의 단부(32)를 반원형 단면의 2개의 단부 섹션(35),(37)으로 나누며, 각각의 상기 단부 섹션은 도브테일 장부 구멍의 절반(29a),(29b)을 포함한다. 상기 도브테일 장부 구멍(29)과 슬롯(33)은 둘다 와이어 전기 방전 장치에 의해 잘려진다. 상기 슬롯(33)은 2개의 호울더 단부 섹션(35),(37) 사이에서 갭(gap)을 형성하며, 이 갭은 이하 설명되는 것과 같은 본 발명의 조작상에 중요한 역할을 한다.

슬롯(33)의 평면에 수직으로 호울더 단부 섹션(35),(37)을 가로질러 정렬된 구멍(39),(41)이 각기 천공된다. 상기 구멍(39)은 탭핑(tapping)된 구멍(41)의 나사부(47)와 결합하는 소켓 볼트(45)의 머리부가 장착되는 시트부(seat, 43)가 형성되도록 카운터 보어(counter bore)되어진다.

도브테일 장부 구멍(29)에 수직인 호울더(27)의 단부 섹션(35),(37)의 단부면(31)내에 횡단홈(49)형태의 통로가 잘려진다.

홈(51)형태의 대응하는 횡단 통로가 삽입재 상의 도브테일 장부(21)를 관통해 잘려진다(제5도 참조).

공구를 조립할때, 삽입재 상의 도브테일 장부(21)는 호울더 상의 도브테일 장부 구멍(29)속으로 제6도에서 도시되는 것처럼 2개의 요소가 축방향에서 정렬되도록 삽입된다. 이로써, 장부(21)내의 홈(51)이 호울더(27) 단부(35),(37)내의 홈과 정렬된다. 호울더(27)내의 삽입재(17)의 측방향 정렬 상태를 고정하기 위해, 이러한 홈내로 고정핀(53)이 삽입된다. 고정핀(53)을 유지하기 위해서, 호울더(27)의 단부(35),(37)내의 탭핑 및 카운터 보어된 구멍(59),(61)내로 둥근 머리 나사(button head cap serew, 55 및 57)가 각기 나사 결합된다.

고정핀(53)에 의해 삽입재(17)가 호울더와 적절히 정렬되면, 볼트(45)가 구멍(39)내로 삽입되고 그리고 탭핑된 구멍(41)내로 나사 결합됨으로써 호울더(27)의 2개의 단부 섹션(35),(37)은 서로 향해 끌어당겨 삽입재의 단부면(23)이 호울더의 단부면(31)에 대해 견고하게 당겨지도록 한다. 이러한 결합은 도브테일 장부 구멍(29)의 2개의 절반(29a),(29b)의 아래를 잘라낸 표면이 도브테일 장부(21)의 아래를 잘라낸 표면에 대해 작용하는 쐐기 작용에서 비롯되며, 이 쐐기 작용에 의해, 제7도에 도시된 것처럼, 볼트를 죔에 따라 발생되는 조임력으로부터 축모양의 부품이 형성된다.

도브테일 장부 구멍(29)과 장부(21)에서의 과도한 응력을 피하기 위해서, 슬롯(33)의 폭(제7도에서 과장되어 도시됨)은 다음과 같이 선정된다. 즉, 삽입재의 면(23)이 호울더의 단부면에 대해 확고하게 장착될때 호울더(27)의 2개의 단부 섹션(35),(37)이 서로 접하도록 상기 슬롯의 폭이 선택된다. 전형적인 공구에 있어서, 도브테일 장부(21)와 장부 구멍(29)의 측면의 각도는 45도이며, 슬롯(33)의 폭은 0.013인치(0.33㎜)이다. 이러한 슬롯은 와이어 전기 방전 장치의 0.012인치(0.308㎜)와이어로써 절삭된다. 장부(21)가 장부 구멍(29)의 바닥에 맞붙어 장착되기 보다는 삽입재(17)의 면(23)이 호울더(27)의 면(31)에 맞붙어 장착되는 것을 보장하기 위해, 장부 구멍(29)의 깊이에 0.005인치(0.128㎜)의 공차가 제공된다. 바람직하게는, 상기 슬롯(33)의 폭은 도브테일 장부 구멍(29)과 장부(27)에서의 과도한 응력을 피하기 위해 약 0.016인치(0.410㎜)를 초과하지 않는다.

본 발명에 따라서 제작되는 공구에서는 본질적인 공구 비용 개선이 실현된다.

Claims

실린더형 호울더(27), 삽입재(17) 및 조임 수단을 구비하는 공구로서, 상기 실린더형 호울더(27)의 한쪽 단부에는, 횡단 도브테일 장부 구멍(29)이 내측에 형성되어 있는 단부면(31)과, 상기 단부면에서 상기 도브테일 장부 구멍(29)을 관통해서 축방향으로 연장하여 상기 실린더형 호울더의 상기 한쪽 단부를 2개의 축방향으로 연장하는 단부 섹션(35,37)으로 분할하는 횡단 슬롯(33)이 구비되고, 상기 축방향 단부 섹션의 각각의 도브에는 도브테일 장부 구멍의 절반이 포함되며, 상기 삽입재(17)는 절삭 이빨(7)이 형성되는 제1단부와, 상기 호울더(27)내의 상기 횡단 도브테일 장부(29)와 맞물리는 도브테일 장부(21)가 그 단부면(23)으로부터 연장되는 제2단부를 구비하고, 상기 조임 수단은 상기 호울더(27)의 상기 2개의 단부 섹션(35,37)을 함께 끌어당겨서, 상기 도브테일 장부(21)에 대한 상기 2개의 절반의 도브테일 장부 구멍(29)의 쐐기 작용을 통해, 상기 삽입재(17)의 상기 단부면(23)을 상기 호울더(27)의 단부면에 대해 견고하게 아래로 당기며, 상기 호울더를 상기 2개의 축방향으로 연장하는 단부 섹션으로 분할하는 상기 횡단 슬롯(33)은, 상기 삽입재의 단부면(31)이 상기 호울더(27)의 단부면(31)에 대해 견고하게 안착될 때 상기 호울더(27)의 상기 2개의 단부 섹션(35,37)이 서로 접하게 되도록, 그 폭이 선택되고, 상기 삽입재(17)의 단부면이 상기 호울더(27)의 단부면에 대해 안착되었을 때 상기 도브테일 장부 구멍(29)의 바닥과 상기 도브테일 장부 사이에 공차가 있어서 상기 도브테일 장부와 상기 도브테일 장부 구멍의 과도한 응력이 방지되도록, 상기 도브테일 장부 구멍(29)의 바닥 및 바닥에 대한 깊이가 형성되는 것을 특징으로 하는 공구.
제1항에 있어서, 상기 조임 수단은 상기 슬롯(33)을 가로지르는 방향으로 상기 호울더 단부 섹션(35,37)내에 정렬된 구멍(39,41)과, 상기 구멍(39,41)을 통해 연장하여 상기 단부 섹션(35,37)과 맞물리는 패스너를 구비하는 것을 특징으로 하는 공구.
제2항에 있어서, 상기 호울더 단부 섹션 중의 한쪽 섹션(37)내의 상기 구멍(41)은 탭핑이 되고, 상기 패스너는 다른쪽 호울더 단부 섹션(35)에 대해 안착되고 상기 탭핑된 구멍(41)내로 나사 결합되는 볼트(45)인 것을 특징으로 하는 공구.
제3항에 있어서, 상기 호울더 단부 섹션(35,37)을 관통해서 연장하는 횡단통로(49)가 상기 삽입재(17)상의 상기 도브테일 장부(21)를 관통해서 연장하는 횡단 통로(51)와 정렬되고, 상기 통로들(49,51)을 통해 고정 핀(53)이 연장되는 것을 특징으로 하는 공구.
제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 삽입재(17)는 손상된 호그밀로부터 절삭 가공되는 것을 특징으로 하는 공구.