KR100592014B1

KR100592014B1 - 절삭 헤드 및 공구 홀더 커플링

Info

Publication number: KR100592014B1
Application number: KR1020017001802A
Authority: KR
Inventors: 헥트질
Original assignee: 이스카 엘티디.
Priority date: 1998-08-13
Filing date: 1999-08-04
Publication date: 2006-06-21
Also published as: IL125766A; CA2340374A1; DE69913159T2; ATE254975T1; CZ2001537A3; US6276879B1; AU5190399A; JP2002522241A; DE29914047U1; BR9912918A; CZ295054B6; IL125766A0; KR20010085370A; CN1322158A; RU2232667C2; JP3066595U; AU746527B2; CN1096908C; WO2000009282A1; EP1107844B1

Abstract

교체가능한 절삭 헤드(1,100)는 결합축(A,A')을 따라 자가 체결 방식으로 공구 자루부(2,100)와 함께 동축 결합하도록 되어 있다. 절삭 헤드 및 공구 자루부는 모두 위치 설정부(10,112) 및 중심 설정부(12,110)를 구비한 장착부(6,106)를 갖는다. 중심 설정부(12,110)에는 결합축(A.A')에 대해 원주 방향으로 연장하고 적어도 두 부분에서 원추 형상을 갖는 주연부 중심 설정면(26,111)이 형성된다. 위치 설정부(10,112)는 공구 자루부(2,102) 상에 절삭 헤드(1,100)의 축방향 지지부를 제공하기 위해 적합한 적어도 두개의 원주 방향으로 위치되고 주연부로 연장하여 이격된 위치 설정면(16,116)을 갖추고 있다. 각각의 위치 설정면(16,116)은 이로부터 주연부 중심 설정면(26,111)의 넓은 단부(13,118)까지의 축방향 거리가 절삭 작업 중에 절삭날(8,108) 상에 작용하는 절삭력의 방향에 대응하는 방향으로 증가되도록 결합축(A.A')에 대해 경사진다. 위치 설정부 및 중심 설정부의 하나에는 적어도 두개의 원주 방향으로 이격된 고정 날개부(24,115)가 형성되며, 위치 설정면(16,11) 및/또는 중심 설정면(26,111)의 부분 각각은 고정 날개부에 속한다.

절삭 헤드, 공구 자루부, 자가 체결 방식, 절삭날, 고정 날개부

Description

절삭 헤드 및 공구 홀더 커플링 {CUTTING HEAD AND TOOL HOLDER COUPLING}

발명의 분야

본 발명은 교체가능한 절삭 헤드 및 절삭 헤드가 대체로 자가 체결 방식(self-clamping manner)으로 해제가능하게 동축으로 장착되는 공구 자루부(shank)를 포함하는 절삭 공구 조립체에 관한 것이다.

발명의 배경

본 발명은 공구 자루부로부터 이에 장착된 절삭 헤드까지 회전 토오크가 전달되는 밀링(milling) 등의 회전 절삭 작업에서 이용하기 위해 특정화된 종류의 절삭 공구 조립체에 관한 것이다.

전술한 종류의 회전 절삭 공구가 소형 절삭 직경에서 작업되도록 설계될 때, 절삭 헤드가 자가 체결 방식으로 공구 자루부에 장착되는 것이 때때로 바람직하며, 예를 들어 EP 제0 118 806호에 기술되어진 바와 같이 잠금부를 구비한 절삭 헤드 및 공구 자루부를 형성함으로써 얻어질 수 있다.

EP 제0 118 806호는 교체가능한 절삭 헤드, 및 이와 함께 동축으로 결합되는 공구 자루부를 기재하고 있는데, 공구 자루부는 절삭 헤드 내의 중심 설정부에 위치되고 축방향으로 연장하는 열장 이음 형상(dovetail-shaped)의 돌출부 및 대응 형상의 리세스 형태의 잠금부를 갖추고 있으며, 돌출부 및 리세스는 암수 방식으로 동축으로 상호작용한다. 돌출부 및 리세스는 모두 원주 방향으로 이격된 고정 날개부를 가지고 있어, 조립중에 돌출부의 고정 날개부는 초기에 리세스의 고정 날개부 사이에 삽입되며 공구 홀더에 대해 절삭 공구가 회전됨에 따라, 리세스의 고정 날개부가 돌출부의 대응 고정 날개부 위에 위치하는 최종 위치에 도달한다. 절삭 헤드 및 공구 자루부에는 잠금부에 대해 주연부에 위치되고 공구 자루부에 대해 절삭 헤드의 회전시 서로 인접하는 위치 설정부가 제공되어, 최종 위치에서 잠금부의 잠금이 달성되며 이로 인해 공구 자루부 상에서 절삭 헤드의 자가 체결이 제공된다.

절삭 헤드와 공구 자루부의 잠금부의 고정 날개부 사이에 전술한 상호작용을 가능하게 하기 위해서는, 날개부의 접촉면이 적어도 축방향 및 반경 방향으로의 작은 간극을 가지고 있어, 잠금부의 정확한 상호 위치설정을 위한 추가의 수단을 갖는 절삭 공구 조립체를 제공하도록 한다. 이러한 추가 수단은 예를 들어 WO 제96/11079호에 기술되어진 것처럼 공구 자루부 내에 형성된 탄성 슬릿 형태를 취하고 있다.

본 발명의 목적은 전술한 관점에서 잇점을 갖는 신규한 절삭 헤드 및 이와 함께 이용되기 위한 신규한 공구 자루부를 제공하는 것이다.

발명의 요약

본 발명의 일 실시태양에 따라, 결합축을 따라 자가 체결 방식으로 공구 자루부와 동축 결합하는 교체가능한 절삭 헤드가 제공되며, 절삭 헤드는 선행 단부에 인접 형성된 적어도 하나의 절삭날을 구비한 절삭부, 및 절삭부와 절삭 헤드의 후방 단부 사이에서 연장하며 공구 자루부의 장착부와 정합하는 장착부를 갖추고 있다. 이러한 절삭 헤드의 장착부는,

결합축에 대해 원주 방향으로 연장하고 적어도 두 부분에서 대체로 원추 형상을 갖는 주연부 중심 설정면을 구비하고, 상기 두 부분이 상기 결합축을 따라 주연부 중심 설정면의 넓은 단부를 향해 벌어지는 중심 설정부와,

공구 자루부 상에 상기 절삭 헤드의 축방향 지지부를 제공하기에 적합한 적어도 두개의 주연부에 위치되고 원주 방향으로 연장되어 이격된 위치 설정면을 구비하며, 각각의 위치 설정면은 이로부터 상기 주연부 중심 설정면의 넓은 단부까지의 축방향 거리가 절삭 작업 중에 상기 절삭날 상에 작용하는 절삭력의 방향에 대응하는 방향으로 증가되도록 결합축에 대해 경사져 있는 위치 설정부를 포함하며,

위치 설정부 및 중심 설정부 중의 하나에는 적어도 두개의 원주 방향으로 이격된 고정 날개부가 형성되며, 위치설정면 및/또는 상기 중심면의 부분 각각은 고정 날개부에 속한다.

본 발명의 또 다른 실시태양에 따라, 적어도 하나의 절삭날을 갖는 교체가능한 절삭 헤드와 결합축을 따라 자가 체결 방식으로 동축 결합하는 공구 자루부가 제공되며, 공구 자루부는 후방 단부에 인접 형성된 절삭 헤드의 장착부와 정합하는 장착부를 갖추고 있으며, 공구 자루부의 장착부는 공구 자루부의 전방면으로부터 후방으로 연장하며, 이러한 공구 자루부의 장착부는

결합축에 대해 원주 방향으로 연장하고, 적어도 두 부분에서 대체로 원주 형상을 갖는 주연부 중심 설정면을 구비하고, 상기 두 부분이 상기 결합축을 따라 주연부 중심 설정면의 넓은 단부를 향해 벌어지는중심 설정부와,

적어도 두개의 주연부에 위치되고 원주 방향으로 연장하고 이격된 위치 설정면을 구비하며, 각각의 위치 설정면은 이로부터 상기 주연부 중심 설정면의 넓은 단부까지의 축방향 거리가 절삭날 상에 작용하는 절삭력의 방향에 대응하는 방향으로 증가되도록 결합축에 대해 경사져 있는 위치 설정부를 포함하며,

위치 설정부 및 중심 설정부 중의 하나에는 적어도 두개의 원주 방향으로 이격된 고정 날개부가 형성되며, 위치 설정면 또는 상기 중심 설정면의 부분 각각은 고정 날개부에 속한다.

바람직하게, 절삭 헤드의 장착부는 절삭 헤드 본체의 일체부이며, 장착부의 위치 선정부 및 중심 설정부의 하나가 절삭부에 인접하게 위치되고 위치 설정부 및 중심 설정부 중 다른 하나가 절삭 헤드의 후방부에 인접하게 위치되고 고정 날개부가 형성되며, 공구 자루부의 장착부가 이에 따라 설계되며 고정 날개부가 형성된 위치 설정부 및 중심 설정부 중 적어도 하나는 개방된 단부의 공동 형상을 취하고 있다.

본 발명의 절삭 헤드 및 공구 자루를 절삭 공구로 조립하는 중에, 절삭 헤드의 장착부의 고정 날개부는 공구 자루부의 장착부의 고정 날개부 사이에 삽입되며, 공구 자루부에 대해 절삭 헤드를 결합축 둘레로 회전함에 따라, 절삭 헤드 및 공구 자루부 중 하나의 장착부의 위치 설정면은 상승하여 절삭 헤드 및 공구 자루부 중 다른 하나의 장착부의 위치 설정면에 인접하여 절삭 헤드의 장착부의 중심 설정면이 밀착끼움되고 공구 자루부의 장착부의 대응 중심 설정면과 인접하게 되어, 이로 인해 절삭 헤드 및 공구 자루부의 장착부들이 암수 방식으로 상호 잠금된다. 따라서, 공구 자루부에서의 절삭 헤드의 자가 체결이 달성된다.

절삭 헤드 및 공구 자루부의 장착부의 경사진 위치 설정면은 공구 자루부에 절삭 헤드의 나사형 부착물을 제공하기에 적합한 임의의 형상을 취하고 있다. 바람직하게, 이러한 위치 설정면은 결합축에 대한 경사를 형성하는 나선각을 갖는 나선 표면의 부분으로서 형성된다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 고정 날개부는 후방 단부에 인접하여 위치된 절삭 헤드의 장착부의 중심 설정부 상에 형성되며, 중심 설정면은 고정 날개부의 주연부 표면에 의해 한정된다. 이러한 경우에, 위치 설정부는 절삭 헤드의 절삭부와 장착부의 중심 설정부 사이에 배치되며, 위치 설정면은 위치 설정부의 기저면 상에 형성된 쐐기 형상의 돌출부에 속한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 중심 설정부는 절삭부에 인접하여 위치되며, 바람직하게 기다란 원추형 본체 형상을 취하고 있으며, 고정 날개부는 절삭 헤드의 장착부의 위치 설정부에 속하며, 각각의 고정 날개부는 중심 설정부에 위치하여 위치된 위치 설정면을 갖추고 있으며, 주연부 표면은 위치 설정면과 절삭 헤드의 후방 단부 사이에서 축방향으로 연장한다.

바람직하게, 절삭 헤드 및 공구 자루부는 회전 작동에서 이용되는 절삭 공구 조립체 내에서 결합되도록 설계되며, 결합축은 절삭 공구 조립체의 회전축과 일치한다.

본 발명에 따른 절삭 헤드 및 공구 자루부의 장착부의 설계로 인해, 절삭 공구의 조립중에 경사진 위치 설정면들의 상호작용은 정확하게 발생된 상호 축방향 및 방사상 위치로 중심 설정면에 밀착끼움하도록 한다. 결과적으로, 절삭 헤드는 정확하게 중심이 맞춰지며 자가 체결 방식으로 공구 홀더 내에 유지된다.

도면의 간단한 설명

본 발명을 보다 용이하게 이해하기 위해, 그리고 본 발명이 실제로 어떻게 수행될 수 있는가를 보이기 위해 첨부 도면을 참조하기로 한다.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 헤드의 사시도이다.

도2는 도1에 도시된 절삭 헤드의 저면도이다.

도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공구 자루부의 사시도이다.

도4는 도1에 도시된 절삭 헤드 및 도3에 도시된 공구 자루부를 포함하는 절삭 공구 조립체의 분해 사시도이다.

도5는 조립되었을 때, 도4에 도시된 절삭 공구 조립체의 사시도이다.

도6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 절삭 헤드의 사시도이다.

도7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 공구 자루부의 절취 사시도이다.

도8은 도6에 도시된 절삭 헤드 및 도7에 도시된 공구 자루부를 포함하는 절삭 공구 조립체의 분해 사시도이다.

도9는 조립되었을 때, 도8에 도시된 절삭 공구 조립체의 사시도이다.

바람직한 실시예의 설명

도1 및 도2는 본 발명의 일실시예에 따라 슬로팅 작업(slotting operation)시 이용되는 도4 및 도5에 도시되어진 절삭 공구 조립체를 제공하기 위해 도3에 도시된 공구 자루부(2)와 동축으로 결합되도록 설계된 교체가능한 절삭 헤드(1)를 도 시하고 있다.

도1에 도시되어진 바와 같이, 절삭 헤드(1)는 선행 단부(3) 및 후방 단부(4)를 갖추고 있으며, 전방 절삭부(5) 및 이로부터 후방으로 연장하는 후방 장착부(6)가 형성된다.

절삭 헤드(1)의 전방 절삭부(5)는 절삭날(8)이 형성되고 칩 배출 리세스(9)에 의해 분리된 복수의 본체부(7)를 갖는다. 절삭날(8)은 절삭 헤드(1)가 회전되도록 설계된 축(A) 둘레로 대체로 평행하게 배향되어져 있다. 전방 절삭부(5)의 절삭 형상은 본 출원의 요지가 아니므로, 본 명세서에서 상세하게 기술하지 않는다.

절삭 헤드(1)의 후방 장착부(6)는 절삭부(5)에 인접하여 위치되고 절삭 부(5)에 내접한 영역(I)을 갖는(도2) 원통형 위치 설정부(10), 및 위치 설정부(10) 및 절삭 헤드(1)의 후방 단부(4) 사이에서 연장하며 절삭 헤드(1)의 후방 단부(4)에 인접하여 위치된 절삭 헤드의 넓은 단부(13)를 향해 벌어지는 중심 설정부(12)를 포함하고 있다.

위치 설정부(10)는 주연부에 위치되고 대체로 원주 방향으로 연장되어 이격된 쐐기 형상의 돌출부(15)가 형성되고 축(A)에 수직으로 배향된 기저면(14)을 갖는다. 돌출부(15)는 위치 설정면(16)을 갖추고 있으며, 각각 축(A)에 대해 경사진 헬리컬 형상의 표면 부분으로 형성되며 상기 표면으로부터 중심 설정부(12)의 넓은 단부(13)로의 축방향 길이가 절삭 작업중에 절삭날(8) 상에 작동하는 절삭력의 방향에 대응하는 방향으로 증가한다. 각각의 위치 설정면(16)은 돌출부(15)의 선행 단부(18)에서 기저면(14)과 연속으로 융합되며 후방 단부(20)에서 기저면(14)에 대해 계단부를 형성한다.

중심 설정부(12)는 대체로 축방향으로 연장되며 원주방향으로 이격되고 리세스부(25)에 의해 분리된 고정 날개부(24)가 형성된다. 상기 고정 날개부(24)는 쐐기 형상의 돌출부(15)로부터 축방향으로 이격된다. 도2를 참조하면, 평면도로 도시되어진 바와 같이 각각의 고정 날개부(24) 및 위치 설정부(10)의 대응 위치 설정면(16)은 위치 설정면(16)의 원주(I)의 동일한 하나의 영역(S) 내에 위치된다. 고정 날개부(24)에는 주연부 중심 설정면(26)이 형성되며, 각각의 주연부 중심 설정면은 위치 설정부(10)로부터 중심 설정부(12)의 넓은 단부(13)를 향해 멀어지는 방향으로 분기된 중심 설정부(12)의 주연부 중심 설정면을 형성하는 공통의 가상 원추형 표면의 일부분이다. 전술한 실시예에서, 중심 설정면(26)의 축방향 연장부는 중심 설정부(12)보다 적으나, 동일한 공간을 걸치고 있다.

도3은 전술한 절삭 헤드(1)가 결합되기에 적합한 공구 자루부(2)를 도시하고 있다. 도시되어진 바와 같이, 공구 자루부(2)는 공구 자루부의 전방면(34)에 위치된 위치 설정부(32) 및 공구 자루부(2)가 절삭 작업중에 회전되도록 설계된 축(A)을 따라 공구 자루부(2)의 전방면(34)으로부터 후방 단부(37)까지 연장하는 개방된 단부의 공동 형태를 취하고 있는 중심 설정부(36)를 포함한다.

공구 자루부(2)의 전방면(34)은 대체로 축(A)에 수직으로 배향되어 있으며, 절삭 헤드(1)의 위치 설정부(10)의 기저면(14)과 작동하기에 적합하다. 전방면(34)은 공구 자루부(2)의 원주 방향으로 연장하고 주연부 방향으로 배치된 쐐기 형상의 돌출부(40)가 형성된다. 돌출부(40)는 절삭 헤드의 쐐기 형상의 돌출부(15)의 위치 설정면(16)의 형상에 대응하는 형상을 가지며, 대응하는 경사각으로 축(A)에 대해 경사져 있는 위치 설정면(42)을 포함한다. 도3에 도시되어진 바와 같이, 위치 설정면(42)은 이로부터 중심 설정부(36)의 후방 단부(36)까지의 축방향 거리가 절삭 작업중에 절삭 날(8) 상에 작동하는 절삭력의 방향에 대응하는 방향으로 증가하도록 배향된다. 각각의 위치 설정면(42)은 돌출부(40)의 선행 단부(48)에서 전방면(34)의 인접한 비 돌출부(46)와 연속적으로 융합되며 돌출부의 후방 단부(50)에서 전방면(34)의 인접한 비 돌출부(46)에 대해 계단부를 형성한다.

공구 자루부(2)의 장착부(30)의 중심 설정부(36)는 절삭 헤드(1)의 장착부(6)의 중심 설정부(12)의 형상과 정합하는 형상을 취하고 있다. 따라서, 중심 설정부(36)는 대체로 축방향으로 연장하며, 절삭 헤드(1)의 중심 설정부(12)의 고정 날개부(24)를 수용할 수 있는 리세스 부분(54)에 의해 분리된 고정 날개부(52)가 형성된다. 상기 고정 날개부(52)는 쐐기 형상의 돌출부(40)로부터 축방향으로 이격된다. 고정 날개부(52)에는 주연부 중심 설정면(56)이 형성되며(도3에만 도시), 각각의 주연부 중심 설정면은 중심 설정부(36)의 주연부 중심 설정면을 형성하고 중심 설정부(36)의 후방 단부(37)에서 넓은 단부를 갖는 공통의 가상 원추형 표면의 일부분을 형성한다.

도4를 참조하면, 절삭 헤드(1)는 공구 자루부(2)의 장착부(30)의 중심 설정부(36)에 절삭 헤드(1)의 장착부(6)의 중심 설정부(12)를 삽입함으로써 공구 자루부(2)와 결합하며, 중심 설정부(12)의 고정 날개부(24)는 중심 설정부(36)의 리세스 부분(54) 내에 수용되며 절삭 헤드의 위치 설정부(10)의 쐐기 형상의 돌출부(15)는 공구 자루부(2)의 전방면(34)의 비 돌출부(46) 위에 놓인다. 절삭 작업중에 절삭 헤드의 회전 방향에 반대 방향으로 축(A) 둘레로 공구 자루부(2)에 대해 절삭 헤드(1)를 회전시킴에 따라, 쐐기 형상의 돌출부(15)의 위치 설정면(16)(도1 참조)은 쐐기 형상의 돌출부(40)의 위치 설정면(42) 위에 놓이게 된다. 이는 절삭 헤드(1)의 중심 설정부(12)의 고정 날개부(24)가 공구 자루부(2)의 중심 설정부(36)의 고정 날개부(52) 아래에서 통과하도록 하여, 위치 설정면(16)이 위치 설정면(42)에 인접해 있을 때, 고정 날개부(24)의 중심 설정면(26)은 고정 날개부(52)의 대응 중심 설정면(56)에 밀착하고 인접하게 된다. 이로 인해, 절삭 헤드(1) 및 공구 자루부(2)의 개별 장착 부분(6,30)의 중심 설정부(12,36)는 암수 방식으로 상호잠금되며, 결과적으로 절삭 헤드(1)는 공구 자루부(2) 상에서 자가 체결된다.

도5는 절삭 공구로 조립된 때 절삭 헤드(1) 및 공구 자루부(2)를 도시하고 있다. 절삭 공구의 절삭 작업중에, 절삭 헤드(1) 및 공구 자루부(2)의 상호 경사진 위치 설정면(16,42)은 각각 공구 자루부(2) 상의 절삭 헤드(1)의 축방향 지지부 및 위치 설정면의 경사로 인해 얻어진 토오크를 전송한다. 위치 설정면(16,42)의 특정 경사 방향에 의해, 절삭 작업중에 절삭 헤드(1)의 절삭날(8) 상에서 작동하는 절삭력은 절삭 자루부(2) 상에서 절삭 헤드(1)의 자가 체결을 용이하게 한다.

도6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 슬로팅 작업시 이용되는 도8 및 도9에 도시된 절삭 공구 조립체를 제공하기 위해 도7에 도시된 공구 자루부(102)와 동축으로 결합되도록 설계된 교체가능한 절삭 헤드(100)를 도시하고 있으며,

도6에 도시되어진 바와 같이, 절삭 헤드(100)는 선행 단부(103) 및 후방 단 부(104)를 가지며, 전방 절삭부(105) 및 이로부터 후방으로 연장하는 후방 장착부분(106)이 형성된다.

절삭 헤드(100)의 전방 절삭부(105)는 칩 배출 리세스(109)에 의해 분리되고 절삭날(108)이 형성된 복수의 본체부(107)를 갖는다. 절삭날(108)은 절삭 작업중에 절삭 헤드(100)가 회전되도록 설계된 축(A')에 평행하도록 배향되어져 있다.

절삭 헤드(100)의 후방 장착부(106)는 절삭부(105)에 인접 위치된 절삭 헤드(100)의 중심 설정부(110), 및 절삭 헤드(100)의 중심 설정부(110)와 후방 단부(104) 사이에서 연장하는 위치 설정부(112)를 갖는다.

중심 설정부(110)는 대체로 축방향으로 연장되고, 절삭 헤드(100)의 전방 절삭부(105)를 향한 방향으로 벌어지는 원추형 본체이다. 중심 설정부(110)는 중심 설정부의 넓은 단부(118)에서, 절삭부(105) 내에 내접하는 원의 직경과 대체로 동일한 직경을 갖는 주연부 중심 설정면(111)을 갖는다.

위치 설정부(112)에는 축(A')에 횡단하여 배향된 위치 설정면(116) 및 축방향으로 연장하는 주연부 표면(117)을 갖춘 고정 날개부(115)가 형성된다. 고정 날개부(115)는 축(A')으로부터 위치 설정면(116)의 반경 방향으로 최외각 부분(116')까지의 거리가 넓은 단부(118)에서 주연부 중심 설정면(111)의 반경보다 작도록 중심 설정부(110)의 좁은 단부로부터 외부로 반경 방향으로 돌출된다. 고정 날개부(115)의 위치 설정면(116)은 이로부터 중심 설정부(110)의 넓은 단부(118)까지의 축방향 거리가 절삭 작업중에 절삭날(108) 상에 작동하는 절삭력의 방향에 상응하는 방향으로 증가되도록 축(A')에 대해 경사진다. 절삭 헤드(1)의 위치 설정 면(16)에서도 유사하게, 위치 설정면(116)이 각각 위치 설정면(116)의 경사 각도에 상응하는 나선형상의 각도를 갖는 나선형 표면의 부분으로 형성된다.

도7은 전술한 절삭 헤드(100)가 결합되기에 적합한 공구 자루부(102)를 도시하고 있다. 도시되어진 바와 같이, 공구 자루부(102)는 공구 자루부(102)가 회전되어 절삭 헤드(100)의 장착부(106)를 수용하도록 적합하게 설계된 축(A')을 따라 연장하는 기다란 개방된 단부의 공동의 형태를 취한 장착부(130)를 갖는다. 장착부(130)는 공구 자루부(102)의 전방면(134)에 인접하게 위치된 중심 설정부(132) 및 중심 설정부(132)로부터 공구 자루부(102)의 후방 방향으로 연장하는 위치 설정부(136)를 포함한다.

공구 자루부(102)의 장착부(130)의 중심 설정부(132)는 공구 자루부(102)의 정면(134)에 인접한 넓은 단부(139)를 갖는 대체로 원추 형상의 주연부 중심 설정면(138)을 포함한다. 주연부 중심 설정면(138)에는 고정 날개부(115)의 적어도 하나의 원주 방향의 연장부를 위한 원주 방향 연장부 및 공구 자루부(102)의 후방 방향으로 점차적으로 증가하는 방사상 연장부를 갖는 기다란 리세스(140)가 형성되어, 장착부(130)의 위치 설정부(136) 내부로 고정 날개부가 자유롭게 통과하도록 한다.

위치 설정부(136)는 기저면(141), 및 축(A')에 대해 경사진 위치 설정면(143)을 갖고 리세스(140) 사이에 위치된 고정 날개부(142)를 포함하고 있으며, 위치 설정면(143)과 주연부 중심 설정면(138)의 넓은 단부(139) 사이의 축방향 거리가 절삭 작업 중에 절삭 헤드(100)의 절삭날(108) 상에 작동하는 절삭력의 방 향에 상응하는 방향으로 증가된다(도8). 절삭 헤드(100)의 위치 설정면(116)과 유사하게, 위치 설정면(143)은 나선 형상 표면의 부분으로 형성되며 그 경사 각도는 위치 설정면(116)의 각도와 동일하다.

도8을 참조하면, 절삭 헤드(100)는 절삭 헤드의 장착부(106)를 공구 자루부의 장착부(130)로 삽입함으로써 공구 자루부(102)와 결합하며, 절삭 헤드의 장착부의 위치 설정부(112)의 고정 날개부(115)는 주연부 중심 설정면(138) 내의 리세스(140)에 의해 공구 자루부의 장착부의 위치 설정부(136)를 통과한다. 절삭 작업중에 축(A') 둘레로 절삭 헤드의 회전 방향에 반대되는 방향으로 공구 자루부(102)에 대해 절삭 헤드(100)의 회전시에, 공구 자루부(102)의 고정 날개부(142)의 위치 설정면(143)은 절삭 헤드(100)의 고정 날개부(115)의 위치 설정면(116)상에 놓여진다. 이는 절삭 헤드(100)의 중심 설정부(110)가 주연부 중심 설정면(111,138)이 서로 밀착되고 인접할 때까지 공구 자루부(102)의 중심 설정부(132)로 더욱 당겨지도록 한다. 이로 인해, 절삭 헤드(100)와 공구 자루부(102)의 장착부(106,130)는 암수 방식으로 잠금되고 결과적으로, 공구 자루부(2) 상에 절삭 헤드(1)의 자가 체결이 얻어진다.

도9는 절삭 공구로 조립된 때, 절삭 헤드(100) 및 공구 자루부(102)를 도시하고 있다. 절삭 공구의 절삭 작업중에, 절삭 헤드(100) 및 공구 자루부(102)의 상호작용 중심 설정면(111,138)(도시 안됨)은 각각 공구 자루부(102)에 대해 절삭 헤드(100)의 중심을 맞춰 설정하고, 또한 그 사이에 존재하는 토오크를 전달한다. 절삭 헤드(100)의 축방향 지지부는 토오크 전달에 기여하는 경사진 위치 설정면(116,143)(도시 안됨)의 상호작용에 의해 얻어진다. 위치 설정면(116,143)의 특정 방향의 경사로 인해, 절삭 작업 중에 절삭 헤드(100)의 절삭 날(108) 상에 작동하는 절삭력은 절삭 자루부(102) 상에 절삭 헤드(100)의 자가 체결을 용이하게 한다.

본 발명에 따른 절삭 헤드 및 공구 자루부의 설계 특히, 그 위치 설정면이 경사진 설계는 절삭 헤드 및 공구 자루부가 함께 결합될 때 표면 사이의 마찰이 그들의 상호 인접부 내에 유지되기에 충분하도록 경사각이 제공된다면, 정확하게 발생된 상호 축방향 및 반경 방향 위치 내에 절삭 헤드 및 공구 자루부의 중심 설정면이 끼워 맞춤되도록 한다. 결과적으로, 절삭 헤드는 정확하게 중심을 맞추고 자가 체결 방식으로 각각의 공구 홀더 내에 유지된다.

본 발명에 따른 절삭 헤드 및 공구 자루부는 바람직한 실시예 및 도면에 도시되어진 것과는 상이한 형상을 가질 수 있다. 슬로팅 이외의 절삭 작업에 적합한 절삭 공구 조립체에서 이용될 수 있으며, 결합축이 절삭 공구 조립체의 중심에 위치되도록 요구되지 않을 수도 있다. 위치 설정면은 평면이거나 곡면일 수 있으며, 공구 자루부에 절삭 헤드의 단계적인 나사 형상의 부착물을 제공하게 적합한 임의의 형상을 취할 수 있다. 절삭 헤드 및 공구 자루부의 위치 설정부 및 중심 설정부와 그 위치 설정면 및 중심 설정면은 임의의 적절한 상호 위치를 가질 수 있다.

도면 부호:

1	도1의 절삭 헤드
2	도3의 공구 자루부
3	절삭 헤드(1)의 선행 단부
4	절삭 헤드(1)의 후방 단부
5	절삭 헤드(1)의 전방 절삭부
6	절삭 헤드(1)의 후방 장착부
7	절삭부(5)의 본체부
8	절삭날
9	칩 배출 리세스
10	장착부(6)의 위치 설정부
12	장착부(6)의 중심 설정부
13	중심 설정부(12)의 넓은 단부
14	위치 설정부(10)의 기저면
15	위치 설정부(10)의 쐐기 형상의 돌출부
16	위치 설정면
18	쐐기 형상의 돌출부(15)의 단부
20	쇄기 형상의 돌출부(15)의 단부
24	고정 날개부
26	고정 날개부(24)의 원추형 표면
30	공구 자루부(2)의 장착부
32	장착부(30)의 위치 설정부
34	공구 자루부(2)의 전방면(34)
36	장착부(30)의 중심 설정면
37	중심 설정부(36)의 후방 단부
40	위치 설정부(32)의 쐐기 형상의 돌출부
42	위치 설정면
46	전방면(34)의 비돌출부
48	돌출부(40)의 단부
50	돌출부(40)의 단부
52	고정 날개부
54	중심 설정부(36) 내의 리세스 부분
56	위치 설정면
100	도6의 절삭 헤드
102	도7의 공구 자루부
103	절삭 헤드(100)의 선행 단부
104	절삭 헤드(100)의 후방 단부
105	절삭 헤드(100)의 전방 절삭부
106	절삭 헤드(100)의 후방 장착부
107	절삭 부분(105)의 본체부
108	절삭날
109	칩 배출 리세스
110	장착부(106)의 중심 설정부

111	주연부 중심 설정면
112	장착부(106)의 위치 설정부
114	위치 설정부(112)의 기저면
115	고정 날개부
116	고정 날개부(115)의 위치 설정면
116'	위치 설정면(116)의 반경 방향 최외각 부분
117	고정 날개부(115)의 주연부 표면
118	주연부 중심 설정면(111)의 넓은 단부
130	공구 자루부(102)의 장착부
132	장착부(130)의 중심 설정부
134	공구 자루부의 전방면
136	장착부(130)의 위치 설정부
138	주연부 중심 설정면
139	주연부 중심 설정면(138)의 넓은 단부
140	주연부 중심 설정면(138)의 리세스
141	기저면
142	고정 날개부
143	위치 설정면
A	절삭 헤드(1) 및 공구 자루부(2)의 축
A'	절삭 헤드(100) 및 공구 자루부(102)의 축
I	절삭 헤드(1)의 위치 설정부(10)의 영역
S	내접원(I)의 영역

Claims

결합축을 따라 자가 체결 방식으로 공구 자루부와 동축 결합하는 교체가능한 절삭 헤드로서, 상기 절삭 헤드는 선행 단부에 인접 형성된 적어도 하나의 절삭날을 구비한 절삭부, 및 절삭부와 절삭 헤드의 후방 단부 사이에서 연장하며 공구 자루부의 장착부와 정합하는 장착부를 갖추고 있는 절삭 헤드이며,

상기 절삭 헤드의 장착부는,

상기 결합축에 대해 원주 방향으로 연장하고 적어도 두 부분에서 대체로 원추 형상을 갖는 주연부 중심 설정면을 구비하고, 상기 두 부분이 상기 결합축을 따라 주연부 중심 설정면의 넓은 단부를 향해 벌어지는 중심 설정부와,

공구 자루부 상에 상기 절삭 헤드의 축방향 지지부를 제공하기에 적합한 적어도 두개의 주연부에 위치되고 원주 방향으로 연장되어 이격된 위치 설정면을 구비하며, 각각의 위치 설정면은 이로부터 상기 주연부 중심 설정면의 넓은 단부까지의 축방향 거리가 절삭 작업 중에 상기 적어도 하나의 절삭날 상에 작용하는 절삭력의 방향에 대응하는 방향으로 증가되도록 결합축에 대해 경사져 있는 위치 설정부를 포함하며,

상기 위치 설정부 및 상기 중심 설정부 중의 하나에는 적어도 두개의 원주 방향으로 이격된 고정 날개부가 형성되며, 상기 위치설정면 및/또는 상기 중심면의 부분 각각은 고정 날개부에 속하고,

상기 절삭 헤드의 장착부는 절삭 헤드 중심 본체의 일체부이며, 상기 고정 날개부는 상기 절삭 헤드의 후방 단부에 인접하게 위치되는 절삭 헤드.
제1항에 있어서, 상기 위치 설정부는 상기 결합축에 대체로 수직으로 배향된 기저면을 포함하며, 상기 위치 설정면은 상기 기저면 상에 형성된 쐐기 형상의 돌출부에 속하는 절삭 헤드.
제1항에 있어서, 상기 고정 날개부는 상기 절삭 헤드의 상기 장착부의 중심 설정부 상에 형성되는 절삭 헤드.
제3항에 있어서, 상기 중심 설정면은 상기 고정 날개부의 주연부 표면에 의해 형성되는 절삭 헤드.
제1항에 있어서, 상기 고정 날개부는 상기 절삭 헤드의 상기 장착부의 상기 위치 설정부에 속하는 절삭 헤드.
제5항에 있어서, 각각의 고정 날개부는 상기 절삭 헤드의 상기 중심 설정부와 상기 후방 단부 사이에서 연장하는 절삭 헤드.
제6항에 있어서, 상기 위치 설정면은 상기 중심 설정부에 인접하여 위치된 상기 고정 날개부의 표면인 절삭 헤드.
적어도 하나의 절삭날을 갖는 교체가능한 절삭 헤드와 결합축을 따라 자가 체결 방식으로 동축 결합하는 공구 자루부로서, 상기 공구 자루부는 후방 단부에 인접 형성된 상기 절삭 헤드의 장착부와 정합하는 장착부를 갖추고 있으며, 상기 공구 자루부의 장착부는 공구 자루부의 전방면으로부터 연장하는 공구 자루부이며,

상기 공구 자루부의 장착부는,

상기 결합축에 대해 원주 방향으로 연장하고, 적어도 두 부분에서 대체로 원주 형상을 갖는 주연부 중심 설정면을 구비하고, 상기 두 부분이 상기 결합축을 따라 주연부 중심 설정면의 넓은 단부를 향해 벌어지는 중심 설정부와,

적어도 두개의 주연부에 위치되고 원주 방향으로 연장하고 이격된 위치 설정면을 구비하며, 각각의 위치 설정면은 이로부터 상기 주연부 중심 설정면의 넓은 단부까지의 축방향 거리가 상기 적어도 하나의 절삭날 상에 작용하는 절삭력의 방향에 대응하는 방향으로 증가되도록 결합축에 대해 경사져 있는 위치 설정부를 포함하며,

상기 위치 설정부 및 상기 중심 설정부 중의 하나에는 적어도 두개의 원주 방향으로 이격된 고정 날개부가 형성되며, 상기 위치 설정면 또는 상기 중심 설정면의 부분 각각은 고정 날개부에 속하고,

상기 고정 날개부는 공구 자루의 장착부의 개방된 단부의 공동 내에 형성된 공구 자루부.
제8항에 있어서, 상기 위치 설정부는 상기 공구 자루부의 전방면에 형성되며, 상기 위치 설정면은 상기 전방면 상에 형성된 쐐기 형상의 돌출부에 속하는 공구 자루부.
제9항에 있어서, 상기 고정 날개부가 형성된 상기 부분은 상기 공구 자루부의 상기 장착부의 상기 중심 설정부이며, 상기 중심 설정면은 상기 고정 날개부의 주연부 표면에 의해 형성되는 공구 자루부.
제9항에 있어서, 상기 고정 날개부는 상기 공구 자루부의 상기 장착부의 상기 위치 설정부에 속하는 공구 자루부.
회전 절삭 작업용 절삭 공구 조립체를 형성하도록 결합축을 따라 자가 체결 방식으로 공구 자루부와 동축 결합하는 교체가능한 절삭 헤드로서, 상기 절삭 헤드는 선행 단부에 인접 형성된 적어도 하나의 절삭날을 구비한 절삭부, 및 공구 자루부의 장착부와 정합하도록 절삭 헤드의 절삭부 및 후방 단부 사이에서 연장하는 장착부를 갖추고, 상기 결합축은 절삭 작업 중에 주어진 회전 방향으로 각각 회전하는 절삭 헤드의 회전축과 공구 자루부의 회전축을 형성하는 절삭 헤드이며,

상기 절삭 헤드의 장착부는,

절삭부에 인접하고, 회전축에 대해 수직으로 배향된 기저면을 구비하고, 원주 방향으로 연장되어 이격되며 주연부에 배치된 쐐기 형상의 돌출부들이 형성된 위치 설정부와,

상기 위치 설정부로부터 절삭 헤드의 후방 단부로 뒤로 연장하고, 절삭 헤드의 후방 단부에 인접하여 배치된 넓은 단부를 향해 벌어지고, 축방향으로 길쭉하고, 리세스부에 의해 분리되고 주연 방향으로 이격된 고정 날개부가 형성된 중심 설정부를 포함하고,

상기 각각의 쐐기 형상의 돌출부는 공구 자루부 상에 절삭 헤드의 축방향 지지부를 제공하도록 결합축에 대해 경사져 있는 위치 설정면을 가지고,

상기 고정 날개부는 쐐기 형상의 돌출부로부터 축방향으로 이격되고, 각각의 고정 날개부에는 주연부 중심 설정면이 형성되고, 상기 주연부 중심 설정면은 중심 설정부의 주연부 중심 설정면을 한정하는 공통의 가상 원추면의 일부이고, 상기 가상 원추면은 중심 설정부의 넓은 단부를 향해 뒤로 벌어진 절삭 헤드.
제1항에 있어서, 각각의 위치 설정면으로부터 상기 중심 설정부의 넓은 단부까지의 축방향 거리는 주어진 회전 방향으로 감소하는 절삭 헤드.
제1항에 있어서, 각각의 위치 설정면은 결합축에 대해 경사진 헬리컬 형상의 표면 부분으로서 형성된 절삭 헤드.
제1항에 있어서, 각각의 위치 설정면은 돌출부의 선행 단부에서 기저면과 연속으로 융합되며 후방 단부에서 기저면에 대해 계단부를 형성하는 절삭 헤드.
회전 절삭 작업용 절삭 공구 조립체를 형성하도록 결합축을 따라 자가 체결 방식으로 교체 가능한 절삭 헤드와 동축 결합하는 공구 자루부로서, 후방 단부에 인접하여 형성된 절삭 헤드의 장착부와 정합하는 장착부를 가지고, 상기 절삭 헤드는 적어도 하나의 절삭날을 가지고, 상기 결합축은 절삭 작업 중에 주어진 회전 방향으로 각각 회전하는 절삭 헤드의 회전축과 공구 자루부의 회전축을 형성하는 공구 자루부이며,

상기 공구 자루부의 장착부는,

공구 자루부의 전방면에 배치되고, 상기 전방면은 회전축에 대해 수직으로 배향되고, 원주 방향으로 연장되어 이격되며 주연부에 배치된 쐐기 형상의 돌출부들이 형성된 위치 설정부와,

공구 자루부의 전방면으로부터 후방 단부로 회전축을 따라 연장하는 개방 단부의 공동 형상이고, 축방향으로 사실상 길쭉하고, 리세스부에 의해 분리되고 주연 방향으로 이격된 고정 날개부가 형성된 중심 설정부를 포함하고,

상기 각각의 쐐기 형상의 돌출부는 공구 자루부 상에 절삭 헤드의 축방향 지지부를 제공하도록 결합축에 대해 경사져 있는 위치 설정면을 가지고,

상기 고정 날개부는 쐐기 형상의 돌출부로부터 축방향으로 이격되고, 각각의 고정 날개부에는 주연부 중심 설정면이 형성되고, 상기 주연부 중심 설정면은 중심 설정부의 주연부 중심 설정면을 한정하는 공통의 가상 원추면의 일부이고, 상기 가상 원추면은 중심 설정부의 후방 단부를 향해 뒤로 벌어진 공구 자루부.
제16항에 있어서, 각각의 위치 설정면으로부터 상기 중심 설정부의 후방 단부까지의 축방향 거리는 주어진 회전 방향으로 감소하는 공구 자루부.
제16항에 있어서, 각각의 위치 설정면은 결합축에 대해 경사진 헬리컬 형상의 표면 부분으로서 형성된 공구 자루부.
제16항에 있어서, 각각의 위치 설정면은 돌출부의 선행 단부에서 전방면의 인접한 비돌출부와 연속으로 융합되며 후방 단부에서 인접한 비돌출부에 대해 계단부를 형성하는 공구 자루부.