KR100485851B1 - 절삭공구조립체 - Google Patents

Abstract

유효 절삭날(10)과 접촉표면(13)을 구비한 절사 유닛(8)을 해제 가능하게 수납하기 위해 절삭 유닛 수납 포켓(7)을 갖는 절삭체(3)를 포함하는 절삭 공구 조립체(1)는 절삭 유닛으로부터 이격되어 있다. 조절 장치(19)를 수납하도록 된 신장된 보어(15)가 절삭체에 형성되며, 보어는 접촉면에 인접한 수납 포켓으로 개방된다. 조절 장치는 종방향 축(23)에 대해 경사진 종방향 조절면(26)을 갖는 신장된 튜브형 조절 부재(22)와, 상기 절삭체에 대한 양방향 나사 변위를 위해 상기 조절 부재를 통해서 초기에 활주식으로 연장하는 긴 조절 나사(27)와, 조절 나사 상에 조절 부재를 고정시키기 위한 조절 부재 상호 결합 수단을 포함한다. 조절 나사를 소정 방향으로 나사 결합시, 조절 부재는 절삭 유닛을 바깥쪽으로 민다.

Description

절삭 공구 조립체

본 발명은 절삭날을 실질적으로 가로지르는 조절 방향으로 유효 절삭날의 외향 조절을 위한 조절 수단을 갖는 절삭 공구 조립체 분야에 대한 것이다. 특히, 본 발명은 축방향 런아웃(runout)을 감소시키기 위해 절삭 유닛의 외향 조절을 위한 조절 수단을 구비한 밀링 커터에 관한 것이다.

밀링 커터는 주연면 및 단부면을 구비한 절삭체와 회전축을 가지며, 절삭체는 동일한 수의 절삭 유닛을 해제 가능하게 수납하도록 된 복수의 주연방향으로 형성된 수납 포켓을 구비하여 형성된다. 절삭 유닛은 단부면 내에 대체로 방사상으로 배치된 유효 절삭날과 단부면으로부터 떨어져서 대체로 방사상으로 배향된 접촉면을 갖는다. 밀링 커터의 유효 절삭날은 작업표면을 절삭하기 위해 회전축에 대해 수직이며, 작업표면의 평활도는 "축방향 런아웃"으로도 알려진 최소 및 최대 축방향 외측 유효 절삭날들 사이의 축방향 거리의 함수이다.

각각의 절삭 유닛의 독립적인 축방향 조절을 위해 복수의 조절 장치를 구비한 밀링 커터를 제공하는 것이 공지되어 있다. 각각의 조절 장치는 소정의 방향으로 나사 수단을 회전시켰을 때 절삭 유닛을 축방향에서 외향으로 확실하게 밀도록 절삭 유닛에 대해 직접 또는 간접적으로 압압하는 조절 부재와 결합하는 나사 수단을 포함한다. 반대로, 절삭 유닛을 내향으로 축방향 변위시키는 것은 예컨대, 가벼운 충격에 의해 작용되는 외부의 축방향 내향 힘의 작용 이전에 반대 방향으로의 나사 수단의 초기 회전을 필요로한다.

결국, 밀링 커터의 축방향 런아웃 조절은 꼭 그렇지는 않지만 통상 축방향 최외측 절삭 유닛의 외향 축방향 변위가 초기 축방향 최외측 절삭 유닛과 이상적으로 공통 평면상에 있도록 해서, 축방향 런아웃이 바람직하게는 0이 된다. 조절 장치가 공장의 보수 계획의 일부로서 주기적으로 발생할 수 있는 여러 번의 축방향 런아웃 조절에 대해 유효하도록, 이들은 축방향으로 조절될 새로운 절삭 유닛 세트의 모든 절삭날이 상대적으로 축방향 내측으로 되도록 주기적인 재설정을 필요로 한다.

조절 부재가, 가공 작업 중에 접촉되는 절삭 유닛을 적절하게 축방향으로 지지하며 동시에 그 장착 상태가 마모된 절삭 유닛의 교체 중에 그대로 유지되도록 절삭체 내에 형성된 원통형 보어 내에 꼭 맞게 수납되도록 적절한 형상 및 크기를 갖는 것이 매우 중요하다.

예컨대 프랑스 특허 제2,084,319호, 유럽 특허 제0,282,090, 및 미국 특허 제3,195,376호에 개시된 바와 같이, 나사 수단으로서 차동 나사를 밀링 커터용 조절 수단 내에 채용하는 것이 공지되어 있지만, 이러한 장치는 특히 전체 조절 범위에 걸친 조절 수단의 원활한 작동을 위해 절삭체의 수납 너트부가 극도의 고정밀도를 필요로하는 단점이 있다.

설명되고 도시된 특별한 예에서, 전자의 조절 장치는 종방향 축에 대해 경사져서 소정 방향으로의 방사상 변위가 접촉 절삭 유닛의 외향 축방향 변위를 일으키는 종방향의 편평 조절표면을 구비한 대체로 원통형의 긴 튜브형 조절 부재를 포함한다. 이에 반해, 후자의 조절 장치는 종방향 축에 대해 편심되어 소정 방향으로 회전이 접촉 절삭 유닛의 외향 축방향 변위를 일으키는 종방향의 사분형 만곡 조절표면을 구비한 원추형의, 긴 튜브형 조절 부재를 포함한다.

차동 나사를 사용하지 않는 다른 방법으로서, 독일 특허 제1,175,963호는 접촉 조절 나사의 나사 결합 시에 단부면을 향해 경사진 지지벽을 따라 방사상 내향으로 변위되어 조절 나사에 대해 접촉하는 절삭 유닛의 외향 축방향 변위를 발생시키는 반원통형의, 긴 튜브형 조절 부재를 각각 갖는 조절 장치를 구비한 밀링 커터를 개시하고 있다. 그러나, 각각의 조절 나사의 나사 결합 해제 시에 조절 부재의 외향 방사상 변위에 대한 어떠한 언급도 되어 있지 않아서, 필요한 경우 교환 작업과 밀링 커터의 주기적 재설정을 어렵게 한다.

본 발명을 보다 잘 이해하게 하고 본 발명을 실제로 수행하는 방법을 설명하기 위해, 첨부 도면을 참고하여 설명을 하기로 한다.

도1은 밀링 커터의 부분 사시도이다.

도2 및 도3은 각각 도1의 밀링 커터의 일부가 부분 절개된 평면도 및 측면도이다.

도4 및 도5는 각각 도1의 밀링 커터의 조절 장치의 분해 사시도 및 조립 사시도이다.

본 발명의 목적은 작업표면을 매끄럽게 마무리 가공하기 위해 절삭날을 실질적으로 가로지르는 조절 방향으로 유효 절삭날의 외향 조절을 위한 조절 수단을 구비한 절삭 공구를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 유효 절삭날 및 이로부터 떨어져 있는 접촉표면을 구비한 절삭 유닛을 해제 가능하게 수납하기 위한 절삭 유닛 수납 포켓을 갖는 절삭체와 상기 절삭체 내에 형성되어 상기 접촉표면에 인접해서 상기 수납 포켓 내로 개방된 긴 보어와, 상기 보어 내에 위치된 조절 장치를 포함하는 절삭 공구 조립체가 제공되고, 상기 조절 장치는 상기 보어 내에서 종방향으로 활주 가능하고 상기 접촉표면과 접촉하도록 보어의 종방향 축에 대해 경사진 종방향 조절표면을 갖는 긴 튜브형 조절 부재와, 상기 절삭체에 대한 양방향 나사 변위를 위해 초기에 상기 조절 부재 내에서 이동 가능하게 뻗어 있는 긴 조절 나사와, 소정 방향으로의 나사 변위가 상기 유효 절삭날을 실질적으로 가로지르는 조절 방향으로 상기 절삭 유닛의 외향 변위를 생성하도록 상기 양방향 나사 변위를 상기 조절 부재에 접촉 전달시키기 위한 조절 부재 상호 결합 수단을 포함한다.

본 발명에 따라서, 절삭 공구 조립체는 예컨대, 선삭 또는 밀링 각각에 대한 단일 또는 다중 유효 절삭날 가공 작업을 하도록 될 수 있다. 작업 용도에 따라, 조절 장치는 통상 약 3 내지 5 mm 사이의 전체 행정을 가지며 행정당 약 150 ㎛의 외향 조절을 제공한다.

각각의 조절 부재는 양호하게는 진원통형 접촉표면과 편평 조절표면을 가지며, 이에 의해 엄격한 공차로 쉽게 제조 가능하다. 조절표면이 양방향으로 경사질 수 있는 반면, 이로 인한 차이는 외향 조절을 달성하는 데 요구되는 조절 나사의 회전 방향이며, 조절표면은 양호하게는 조절 나사의 나사 형성 선단부를 향한 조절표면의 선단부가 그 후연 단부보다 종방향 축에 더 가깝게 되도록 경사진다.

양호하게는, 절삭 유닛의 접촉표면은 조절표면에 대한 접촉을 위해 긴 슬롯을 통해 돌출하고, 그로 인해 폭이 줄어든 슬롯을 사용할 수 있어, 더욱 확실한 장착을 위한 수납 보어의 지지벽과 조절 부재 사이의 더 큰 각 접촉을 용이하게 한다. 이러한 접촉표면은 양호하게는 편평하며 보다 정밀한 접촉 배열을 위해 한 쌍의 이격된 공통 평면 접촉표면에 의해 구성된다.

절삭 유닛은 조절표면에 대해 직접 접촉하도록 절삭 삽입체에 의해 구성될 수 있으며, 또는 특히 밀링 커터의 경우, 내부에 절삭 삽입체가 해제 가능하게 유지되는 장착 요소에 의해 구성될 수 있다. 이러한 장착 요소는 기술 분야에서 여러 가지 명칭, 예컨대 시트, 슈(shoe), 및 카트리지로 공지되어 있다.

도1에서, 밀링 커터(1)는 회전축(2)을 가지며 주연면(4)과 단부면(5)을 구비한 절삭체(3)를 포함하고, 절삭체(3)는 동일한 수의 절삭 삽입체(8)를 해제 가능하게 수납하기 위해 외주연 상에 배열된 복수의 주연 배치된 수납 포켓(7)을 구비하여 형성된다.

각 절삭 삽입체(8)는 클램핑 나사(9)에 의해 삽입체 수납 포켓(7) 내에 고정되어, 단부면(5) 내에 대체로 방사상으로 배치되어 작업표면(11)을 절삭하기 위해 회전축(2)에 수직인 유효 절삭날(10)을 제공한다.

각각의 절삭 삽입체(8)는 단부면(5)으로부터 떨어져서 그의 절삭날(10)에 평행한 접촉표면(13)을 갖는다. 도2 및 도3에 도시된 바와 같이, 접촉표면(13)은 양호하게는 공통 평면 상의 경사지고 이격된 한 쌍의 접촉표면(13A, 13B)으로 구성되어서, 단일 접촉표면(13)보다 정밀한 접촉 배열을 제공한다.

접촉표면(13)에 인접하도록 비교적 좁고 긴 슬롯(14)을 따르는 각각의 삽입체 수납 포켓(7) 내로의 개구는 거의 진원통형인 지지벽(15A)을 구비한 대체로 방사상으로 직선인 원통형 보어(15)이다. 도2에 도시된 바와 같이, 보어(15)는 작업표면(11)과 경사각(α)을 이루는 종방향 축(17)을 갖는 직선의 나사식 탭 보어 부분(16)에서 종료된다.

도2 및 도3에 도시된 바와 같이, 절삭체(3)에 대해 나사 결합 및 해제되도록 된 조절 장치(19)가 보어(15) 내에 꼭 맞게 배열되어서 조절 장치를 내향 방사상으로 변위에 따라 조절 장치에 대해 접촉하는 절삭 삽입체(8)의 외향 축방향 돌출이 조절된다. 보어(15)를 따르는 조절 장치(19)의 위치는 보어(15)에 대해 가로지르도록 지향된 나사식 결합 보어(21)를 따라 변위 가능한 그러브 나사(grubb screw, 20)에 의해 고정된다(도1 및 도3 참조).

도4 및 도5에 도시된 바와 같이, 조절 장치(19)는 대응하는 보어 지지벽(15A)에 대한 긴밀한 활주 끼움 접촉을 위한 진원통형 접촉표면(25)과 접촉표면(13)과의 접촉을 위한 편평 조절표면(26)을 구비하여 형성되고 종방향 축(23)을 갖는 긴 튜브 조절 부재(22)를 포함한다. 조절표면(26)은 그 선단부가 그 후연 단부보다 종방향 축에 방사상으로 더 가깝도록 종방향 축(23)에 대해 경사각(β)로 경사져 있다(도2 및 도5 참조). 전방 절삭날(10)에 평행한 절삭 삽입체의 접촉표면(13A, 13B)으로 인해, 필연적으로 경사각(α)과 경사각(β)은 동일하다. 통상, 경사각(β)은 조절표면(26)이 자체 로킹(self-locking)없이 접촉표면(13A, 13B)을 따라 활주할 수 있도록 8°내지 12°사이에 놓여 있다.

조절 부재(22)는, 초기에 조절 부재 내에서 이동 가능하게 뻗어 있으며 그 헤드(27A)가 접촉 부재의 후연 단부 내에 형성된 리세스된 견부(22A)에 대해 접촉하고 보유 클립(28)에 의해 보유되는 조절 나사(27) 상에 회전 가능하게 장착된다. 헤드(27A)는 내부 렌치표면(wrenching surface, 29)을 구비하여 형성되고, 조절 장치(19)가 절삭체(3)에 대해 나사 결합 및 해제된다. 역방향 나사 결합 중에, 조절 나사(27)와 조절 부재(22) 사이의 백래시(backlash)는 조절 부재 선단부표면(22B)과 보유 클립(28) 사이에서 부분 압축된 한 쌍의 벨레바일 스프링(Bellevile spring, 31)에 의해 억제된다. 조절 부재 상호 결합 수단은 리세스된 견부(22A)와 보유 클립(28)을 포함한다.

도3에 도시된 바와 같이, 절삭 삽입체의 접촉표면(13A, 13B)은 슬롯(14)을 통해서 돌출하도록 하는 크기와 형상이다. 조절표면(26)의 상응하도록 요구되는 각 배향은 그러브 나사(20)를 수납하기 위해 종방향으로 적절하게 테이퍼진 측벽(33)을 구비한 긴 홈(32)을 구비해서 형성된 인접 접촉표면(25)에 의해 달성된다. 홈(32)은 조절 장치(19)의 방사상 변위를 가능하게 하도록 신장되어 있다. 각 배향 수단은 그러브 나사(20)를 포함한다.

일반적으로 밀링 커터(1)의 축방향 런아웃을 최소로 설정하는 것은 유효 절삭날이 초기의 축방향 최외측의 절삭 삽입체의 절삭 모서리와 공통 평면상에 놓이도록 각각의 조절 나사를 내향으로 나사 결합함으로써 절삭 삽입체를 독립적으로 외향으로 축방향 조절하는 것을 포함한다.

수회의 설정 후에, 밀링 커터(1)의 재설정은 절삭체로부터 각 조절 나사의 나사 결합 해제 시에 외향으로 방사상 변위되는 조절 부재에 의해 용이해 진다. 필요한 경우, 절삭체로부터 조절 장치를 완전히 나사 결합 해제함으로써 밀링 커터(1)로부터 하나 이상의 조절 장치를 완전히 제거할 수 있다.

이제까지 본 발명을 몇가지 실시예에 대해서만 설명하고 있지만, 본 발명에 대한 다양한 변경, 변형 및 다른 적용이 이루어질 수 있다. 예컨대, 다른 형태의 절삭 삽입체가 사용될 수 있으며, 예컨대 본 출원인의 국제 출원 제PCT/IL96/00112호에서는 비수동식 인덱스 가능한 정사각형 절삭 삽입체가 개시되어 있는 데, 여기에서 밀링 커터(1)는 그 절삭 모서리를 회전축에 대해 수직으로 위치시키기 위해 디쉬 각(dish angle)으로 절삭 삽입체를 수납하기 위한 적절한 변경을 필요로 한다.

Claims (14)

1. 유효 절삭날 및 이로부터 떨어져 있는 접촉표면을 구비한 절삭 유닛을 해제 가능하게 수납하기 위한 절삭 유닛 수납 포켓을 갖는 절삭체와,

   상기 절삭체 내에 형성되어 상기 접촉표면에 인접해서 상기 수납 포켓으로 개방된 긴 보어와,

   상기 보어 내에 위치된 조절 장치를 포함하고,

   상기 조절 장치는,

   상기 보어 내에서 종방향으로 활주 가능하고 상기 접촉표면과 접촉하도록 그 보어의 종방향 축에 대해 경사진 종방향 조절표면을 갖는 긴 튜브형 조절 부재와,

   상기 절삭체에 대한 양방향 나사 변위를 위해 상기 조절 부재를 통해 연장되는 긴 조절 나사와,

   상기 양방향 나사 변위를 상기 조절 부재에 전달시키기 위한 조절 부재 상호 결합 수단을 포함하고,

   소정 방향으로 나사를 변위시키면 상기 유효 절삭날을 실질적으로 가로지르는 조절 방향으로 상기 절삭 유닛이 외향 변위되고,

   상기 조절 나사는 초기에 상기 조절 부재 내에서 이동 가능하게 뻗어 있으며, 상기 조절 나사는 상기 양방향 나사 변위를 상기 조절 부재에 접촉식으로 전달하는 절삭 공구 조립체.
2. 제1항에 있어서, 상기 조절 부재는 편평한 조절표면을 갖는 대체로 일직선의 원통 형상을 갖는 절삭 공구 조립체.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조절표면은, 상기 조절 나사의 나사 결합된 선단부 쪽의 선단부가 후연 단부보다 방사상으로 종방향 축에 더 가깝도록 경사진 절삭 공구 조립체.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조절 장치는 조절 부재의 변위를 조절 나사의 양방향 나사 변위와 동조시키기 위해 백래시 억제 수단을 추가로 포함하는 절삭 공구 조립체.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조절표면을 절삭체 내에 구비된 긴 슬롯과 정렬시키기 위한 각 배향 수단을 추가로 포함하는 절삭 공구 조립체.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 보어를 따라서 상기 조절 장치의 위치를 고정시키기 위한 고정 수단을 추가로 포함하는 절삭 공구 조립체.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 접촉표면은 상기 조절표면에 대해 접촉하도록 절삭체 내에 구비된 긴 슬롯을 통해 돌출되는 절삭 공구 조립체.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 접촉표면은 동일 평면상에서 이격된 한 쌍의 접촉표면을 포함하는 절삭 공구 조립체.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 절삭 공구 조립체는 밀러 커터인 절삭 공구 조립체.
10. 종방향 축에 대해 경사진 종방향 조절표면을 갖는 긴 튜브형 조절 부재와,

    상기 조절 부재를 통해 연장되는 긴 조절 나사와,

    상기 조절 나사 상에 상기 조절 부재를 고정하기 위한 조절 부재 상호 결합 수단을 포함하는 조절 장치에 있어서,

    상기 조절 나사는 초기에 상기 조절 부재 내에서 이동 가능하게 뻗어 있는 조절 장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 조절 부재는 편평한 조절표면을 구비한 일직선의 원통형 접촉표면을 갖는 조절 장치.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 조절표면은 선단부가 후연 단부보다 방사상으로 상기 종방향 축에 더 가깝도록 종방향 축에 대해 경사진 조절 장치.
13. 제10항 또는 제11항에 있어서, 백래시 억제 수단을 추가로 포함하는 조절 장치.
14. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 조절 부재는 테이퍼진 측벽을 구비한 긴 종방향 홈을 구비하며 형성된 조절 장치.