KR100611260B1

KR100611260B1 - 공구 조립체

Info

Publication number: KR100611260B1
Application number: KR1019990067692A
Authority: KR
Inventors: 사트란아미르; 페트릴린안드레이
Original assignee: 이스카 엘티디.
Priority date: 1998-12-31
Filing date: 1999-12-31
Publication date: 2006-08-10
Also published as: IL127895A0; JP2000198015A; US6299180B1; KR20000048477A; DE19963657B4; IL127895A; DE19963657A1

Abstract

본 발명은 절삭 헤드를 어댑터에 클램핑하는 클램핑 기구에 관한 것으로, 어댑터는 섕크 수용 보어 및 나사가 형성되지 않은 3개의 전방으로 경사진 관통 보어를 갖고, 어댑터에 클램핑되는 절삭 헤드는 나사가 형성된 3개의 전방으로 경사진 보어를 구비한 섕크를 갖는다.

섕크가 섕크 수용 보어 내로 삽입된 상태로 나사가 형성되지 않은 관통 보어를 통과하여 나사가 형성된 보어와 나사 결합되는 3개의 보유 나사에 의해 절삭 헤드가 어댑터에 클램핑되도록 되어 있다.

공구, 조립체, 절삭, 헤드, 어댑터, 섕크

Description

공구 조립체{TOOL ASSEMBLY}

도1은 종래 기술의 절삭 공구 조립체의 부분 측단면도.

도2는 어댑터로의 절삭 헤드의 클램핑을 도시하는 또 다른 종래 기술의 절삭 공구 조립체의 부분 측단면도.

도3은 도2에 도시된 종류의 공구의 선 Ⅲ-Ⅲ을 따른 개략 단면도.

도4 및 도5는 도3의 공구의 보유 나사를 체결하는 제1 및 제2 단계를 각각 도시하는 도면.

도6은 또 다른 종래 기술의 절삭 공구 조립체의 측단면도.

도7은 도6의 절삭 공구 조립체와 유사한 또 다른 종래 기술의 절삭 공구 조립체의 측단면도.

도8 및 도9는 도7의 절삭 공구 조립체의 선 Ⅷ-Ⅷ을 따른 개략 단면도.

도10은 본 발명에 따른 절삭 공구 조립체의 사시도.

도11은 도10에 도시된 절삭 공구 조립체의 분해도.

도12는 도10에 도시된 절삭 공구 조립체의 부분 측단면도.

도13은 도12의 ⅩⅢ 부분의 확대 단면도.

도14는 보유 나사를 강제로 나사 체결하기 전의, 도12에 도시된 절삭 공구 조립체의 선 ⅩⅣ-ⅩⅣ를 따른 개략 단면도.

도15는 보유 나사를 강제로 나사 체결한 후의, 도14의 공구의 사시도.

도16은 본 발명에 따른 클램핑 기구의 또 다른 실시예의 부분 측단면도.

도17은 본 발명에 따른 클램핑 기구의 또 다른 실시예의 부분 측단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 어댑터

2 : 절삭 헤드

3 : 보어

4 : 어댑터 맞닿음면

5 : 섕크

6 : 절삭 헤드 맞닿음면

7 : 원추형 보어

8 : 보유 나사

8a : 나사가 형성된 관통 보어

9 : 원추형 단부

10 : 어댑터의 축

11 : 어댑터

18 : 보유 나사

18a : 나사 관통 보어

23 : 어댑터 보어

25 : 섕크

26 : 어댑터 내부벽

30 : 절삭 삽입체

31, 31a, 31b : 절삭 공구 조립체

32, 32b : 절삭 헤드

34, 34a, 34b : 어댑터

36, 36b : 보유 나사

38 : 절삭 부분

40, 40b : 섕크

42 : 나사가 형성된 보어

48 : 후방면

50 : 어댑터 보어

52, 52a : 전방면

54 : 원추형 관통 보어

54a : 원추형 관통 보어(54)의 전방 부분

54b : 원추형 관통 보어(54)의 후방 부분

54c : 관통 보어

58 : 나사(36)의 나사 형성 부분

60 : 나사(36)의 원추형 부분

60b : 헤드 부분

A : 절삭 헤드의 축

B : 어댑터의 축

C : 나사가 형성된 보어의 축

d1 : 절삭 헤드 섕크의 외경

d2 : 어댑터의 내경

d3 : 섕크(40)의 외경

d4 : 어댑터(34)의 내경

E : 보유 나사의 축

F : 보유력

Fa : 보유력 F의 축방향 성분

Fr : 보유력 F의 반경방향 성분

FS : 보유력

FSa : 보유력의 축방향 성분

FSr : 보유력의 반경방향 성분

h1 : 섕크(25)와 어댑터 보어(23) 사이의 초기 거리

h2 : 관통 보어(18a)와 섕크(25) 사이의 거리

h3 : 절삭 헤드 섕크(25)와 관통 보어(18a) 사이의 거리

h4 : 원추형 관통 보어의 축(D)으로부터의 축(C 및 D)들 사이의 거리

h5 : 섕크(40)와 어댑터(34) 사이의 간극의 치수

Ff : 반작용력

t1 : 어댑터 벽의 두께

t2 : 어댑터 벽의 두께

α : 나사가 형성된 보어(42)와 절삭 헤드의 축(A)에 수직한 반경방향 사이의 각도

α : 보어(54)와 어댑터의 축(B)에 수직한 반경방향 사이의 각도

103 : 섕크

104 : 어댑터

108 :다리

110 : 스텁

111 : 구멍

113 : 나사가 형성된 보어

115 : 견부면

116 : 견부

119 : 나사

120 : 간극

Fra : 반경방향 보유력

Frt : 반경방향 힘

132 : 그룹

134 : 그룹

본 발명은 전반적으로 클램핑 기구(clamping mechanism)에 관한 것이고, 특히 절삭 헤드(cutting head)의 공구 홀더 어댑터(tool holder adaptor)에 대한 클램핑에 관한 것이다.

절삭 헤드를 공구 홀더 어댑터에 클램핑하기 위한 보유 나사를 채용한 클램핑 기구의 일례가 미국 특허 제4,575,292호에 기재되어 있고 도1에 도시되어 있다. 이러한 종류의 클램핑 기구가 비교적 작은 직경을 갖는 절삭 공구에 사용될 때, 큰 직경의 절삭 공구에 대해서는 무시할 수 있는 또는 전혀 발생하지 않는 어떠한 문제점이 발생한다. 이러한 문제점은, 보유 나사와 절삭 공구 본체 사이에 존재하는 반경방향 힘과 작은 직경에서는 공구 본체가 이러한 반경방향 힘의 영향 하에 왜곡된다는 사실의 결과로서, 절삭 공구 본체의 일부분의 왜곡을 수반한다.

도1은 도2 내지 도5를 참조하여 설명될 왜곡 문제점을 설명하기 위해 참조될 것이며, 도2 내지 도5는 도1에 도시된 공구의 여러 단면도를 도시한다. 그러나, 도1에 도시된 절삭 공구의 모든 특징이 이러한 문제점을 이해하는 데 관련되는 것은 아니다. 따라서, 도2 내지 도5는 관련된 특징만을 도시하는 도1의 설명적인 단면도들이다. 더욱이, 설명을 위하여, 여러 부품들 사이의 공간 및 이들 부품의 왜곡의 일부가 과장되어 있다. 도1은 어댑터(1)에 클램핑된 절삭 헤드(2)를 포함하는 절삭 공구 조립체를 도시한다. 절삭 헤드는 전방 단부에 절삭 삽입체(30)가 장착되며, 절삭 헤드에는 후방 단부에서 섕크(5)가 제공된다. 어댑터는 섕크(5)가 동축으로 장착되는 보어(3)를 전방 단부에서 갖는다.

어댑터의 주연부에는 나사 관통 보어(8a)(이 도면 부호는 부가된 것이며, 도1 내지 도5의 나머지 도면 부호는 '292 특허에서와 같다)가 제공된다. 섕크(5)에는 나사 보어(8a) 내로 나사 결합되는 보유 나사(8)를 내부에서 수용할 수 있는 원추형 보어(7)가 제공된다. 절삭 헤드를 어댑터 상에 장착할 때, 절삭 헤드의 섕크(5)는 절삭 헤드 맞닿음면(6)이 어댑터 맞닿음면(4)과 맞닿을 때까지 어댑터의 보어(3) 내로 삽입된다. 이제, 보유 나사(8)는 절삭 헤드를 어댑터(1)에 클램핑하기 위하여 나사 보어(8a) 내로 나사 조임된다. 절삭 헤드의 클램핑은 2 단계 공정으로서 여겨질 수 있다. 제1 단계에서, 보유 나사는 나사 보어 내로 완전히 나사 조임되어 원추형 보어(7) 내로 진입하지만, 확실하게 조여지지는 않는다. 나사의 원추형 단부(9)는 원추형 보어(7)와 맞닿음으로써, 섕크(5)를 나사 보어(8a)로부터 나사 보어에서 먼 어댑터 내부벽을 향해 멀리 가압함과 동시에, 섕크를 어댑터(1)에 대하여 후방으로 가압한다. 이 단계에서, 절삭 헤드는 어댑터로부터 해제될 수 없지만 제위치에서 단단히 클램핑되지는 않는다. 제2 단계에서, 보유 나사는 단단히 조여지고(도2 참조), 보유력(F)의 축방향 성분(Fa)은 절삭 헤드(2)를 어댑터(1)에 대하여 후방으로 가압함으로써, 어댑터 맞닿음면(4)에 절삭 헤드 맞닿음면(6)이 단단히 맞닿게 된다.

이러한 클램핑 기구는 후술되는 바와 같이 불안정성 및 부정확성으로 인해 몇몇 밀링 작업에서 절삭 공구 조립체의 사용을 제한하는 결점을 갖는다.

도3은 나사의 원추형 단부(9)와 원추형 보어(7) 사이의 접촉 영역에서 어댑터(11)의 축(10)에 직각인 평면 내에서 취해진 도2에 도시된 것과 유사한 절삭 공 구 조립체의 단면도이다.

도3에서 알 수 있는 바와 같이, 보유 나사(18)를 나사 결합시키기 전에, 섕크(25)와 어댑터(11) 사이에 간극이 있다. 치수(h1)를 갖는 이 간극은 절삭 헤드 섕크의 외경(d1)과 어댑터의 내경(d2) 사이의 차이로 인한 것이다. 설명을 위하여 어댑터 보어 둘레 전체에서 균일한 것으로 도시된 상기 간극은 절삭 헤드 섕크가 어댑터 보어 내로 자유롭게 삽입되게 하기에 필수적인 요구 간극이다. 요구 간극은 통상적으로 0.02 mm의 크기 정도이다.

도4 및 도5는 2단계 공정으로서 보유력(F)의 반경방향 성분(Fr)의 작용에 의해 보유 나사를 체결하는 결과를 도시한다. 제1 단계에서, 도4에 도시된 바와 같이, 보유 나사(18)는 절삭 헤드 섕크(25)를 나사 관통 보어(18a)로부터 멀리 보어(18a)에서 먼 어댑터 내부벽(26)을 향해 반경방향으로 가압한다. 섕크(25)가 벽(26)과 접촉할 때, 관통 보어(18a)와 섕크(25) 사이의 거리는 h2가 되는데, h2는 섕크(25)와 어댑터 보어(23) 사이의 초기 거리 h1의 2배이다. 제2 단계에서, 도5에 도시된 바와 같이, 절삭 헤드 섕크(25)를 내부벽(26)에 대해 확실하게 맞닿게 하고 보유 나사(18)의 자동 로킹을 보장하기 위해, 나사는 추가적으로 나사 조임되어야만 한다. 보유력(F)의 반경방향 성분(Fr)이 클수록 반경방향 성분(Fr)의 반대방향으로 나사에 작용하는 반작용력(Rf)은 크게 된다. 도5는 보유 나사(18)가 추가적으로 나사 조임된 후의 도4의 조립체를 도시한다. 알 수 있는 바와 같이, 추가의 나사 조임은 어댑터(11)를 절삭 헤드 섕크(25)와 관통 보어(18a) 사이의 거리 h3으로 나사의 축방향으로 왜곡시킨다. 거리(h3)는 거리(h2)보다 크다. 실제로, 이러한 것은 섕크가 어댑터 보어 내에서 가장 잘 지지되는 것이 아니라는 것과, 절삭 공구 조립체의 부정확성 및 불안정성을 초래하는 섕크(25) 및 어댑터(11)의 비동축성을 의미한다.

전술된 클램핑 기구의 결점은 어댑터 벽의 두께(t1)가 비교적 작은 경우인 작은 직경의 어댑터에서 보다 두드러지게 된다. 명백하게는, 어댑터 벽의 두께가 작을수록 보유 나사의 주어진 조임력에 대한 왜곡은 커진다. 이러한 결점을 극복하기 위하여, 벽두께는 증가될 수 있다. 그러나, 이는 깊은 포켓 가공 적용시에는 다른 어려움을 발생시킬 수 있는데, 그 이유는 어댑터 외경이 절삭 헤드 직경보다 크게 될 수 있다는 것과, 절삭 헤드를 그 길이보다 작은 깊이에 대해 사용하는 것을 제한한다는 사실 때문이다.

절삭 헤드를 공구 홀더 어댑터에 클램핑하는 보유 나사를 채용하는 클램핑 기구의 다른 예는 미국 특허 제4,511,294호에 기재되어 있다. 도6은 '294 특허와 유사한 단면도이다. 도6에서 사용된 도면 부호는 '294 특허에 사용된 도면 부호에 대응하는 것으로서 '294특허의 도면 부호에 100이 더해져 있다.

도6에 도시된 바와 같이, 섕크(103)의 스텁(stub, 110)은 어댑터(104)의 다리(leg, 108) 내로 삽입된다. 스텁은 반경방향으로 연장되는 나사 보어(113)를 갖는다. 다리는 반경방향으로 연장되는 구멍(111)을 갖는다. 나사 보어(113) 및 구멍(111)의 축들은 평행하고, 서로에 대하여 오프셋되어 있다. 원추형 헤드를 갖는 나사(119)가 구멍(111) 내로 삽입되어 나사 보어(113) 내로 완전히 나사 체결된 때, 나사(119)는 다리(108)의 후방 모서리면(114)을 섕크 견부(116)의 대응 표면(115)에 대해 가압한다. 알 수 있는 바와 같이, 섕크(103)와 어댑터(104) 사이의 축방향 상대 이동에 의해 확실한 맞닿음이 얻어짐으로써, 다리(108)의 후방 단부는 섕크 견부(116)의 대응 표면(115)에 내측으로 인접한 공간 내로 쐐기식으로 삽입되어 다리(108)가 서로로부터 멀리 이동하는 것을 방지한다. '294 특허에 따르면, 어댑터(104)와 섕크(103) 사이의 확실한 맞닿음은 나사(119)의 반경방향 조임에 의해서만 얻어지는 것이 아니라, 대응하는 섕크 견부(116)에 대한 다리(108)의 후방 단부의 쐐기식 삽입도 요구한다. 후자의 쐐기식 삽입은 나사(119)의 조임에 의해 유도된 축방향 변위에 의해 얻어진다.

이제, 나사만의 반경방향 조임의 효과에 대하여 고려하기로 한다. 이는 다리(108)의 후방 단부면(114)의 쐐기 삽입없이 도6에 도시된 것과 유사한 조립체를 고려함으로써 이루어진다. 또한, 각각의 나사(119)의 원추형 헤드는 원통형 헤드로 대체된다. 이러한 조립체는 도7에 도시되어 있다.

도8 및 도9에 도시된 여러 부품들 사이의 공간과 이들 부품의 왜곡은 명확하게 하기 위하여 과장되어 있음을 다시 언급하고자 한다.

도8은 나사(119)를 체결하기 전에 섕크(103)와 어댑터(104) 사이의 상대 배치를 도시한다. 치수 a1을 갖는 간극(120)은 섕크(103)와 어댑터(104) 사이의 간극이다. 간극(120)은 섕크(103)를 어댑터(104) 내로 자유롭게 삽입하기 위한 필요 간극이다. 이 위치에서, 어댑터(104)의 다리(108)들은 섕크(103)로부터 주연 방향으로 등거리에 있다.

나사(119)가 도9에 도시된 바와 같이 단단히 조여진 때, 다리(108)는 반경방 향 보유력(Fra)에 의해 섕크(103)에 대하여 가압된다. 이 위치에서, 나사(119)들의 축들을 연결하는 선을 따른 간극(120)은 감소한다. 그러나, 섕크(103)와 어댑터(104) 사이의 접촉은 다리(118)의 구성으로 인해 나사(119) 부근에서 발생한다. 이러한 것은 반경방향 보유력(Fra)에 대해 횡방향으로 향한 반경방향 힘(Frt)을 받을 때 어댑터(104)가 섕크(103)에 대하여 이동할 수 있으므로 클램핑 결점을 초래한다.

본 발명의 목적은 전술된 결점을 크게 감소시키거나 극복하는 절삭 공구 조립체를 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따르면, 공구 조립체의 클램핑 부재를 위한 클램핑 기구가 제공되는데, 공구 조립체는 섕크 수용 부재 및 장착을 위한 장착 부재를 포함하고, 상기 장착 부재는 적어도 3개의 클램핑 부재 수용 보어를 갖는 섕크와 후방면을 구비하며, 섕크 수용 부재는 나사가 형성되지 않은 적어도 3개의 관통 보어와 전방면의 섕크 보어를 가져, 섕크를 섕크 보어 내로 삽입할 때 나사가 형성되지 않은 적어도 3개의 관통 보어가 적어도 3개의 클램핑 부재 수용 보어에 인접하게 되며, 장착 부재는 적어도 3개의 클램핑 부재에 의해 섕크 수용 부재에 클램핑되고, 적어도 3개의 클램핑 부재는 나사가 형성되지 않은 적어도 3개의 관통 보어를 통과하여 적어도 3개의 클램핑 부재 수용 보어에서 보유 수용된다.

양호한 실시예에 따르면, 적어도 3개의 클램핑 부재는 나사이고, 적어도 3개 의 클램핑 부재 수용 보어에는 나사와 나사 결합되는 나사가 제공된다.

전형적으로, 각각의 적어도 3개의 나사는 나사 형성 부분 및 원추형 부분으로 구성된다.

바람직하게는, 나사가 형성되지 않은 적어도 3개의 관통 보어는 원추형이다.

일반적으로, 각각의 나사가 형성되지 않은 적어도 3개의 관통 보어는 전방으로 경사진 축을 갖는다.

일반적으로, 각각의 적어도 3개의 클램핑 부재 수용 보어는 전방으로 경사진 축을 갖는다.

바람직하게는, 장착 부재의 섕크는 원통형이다.

바람직하게는, 섕크 보어는 원통형이다.

바람직하게는, 각각의 적어도 3개의 나사는 나사가 형성되지 않은 적어도 3개의 관통 보어를 통과하고, 나사가 형성된 적어도 3개의 보어와 나사 결합되며, 각각의 나사가 형성되지 않은 적어도 3개의 관통 보어의 축은 각각의 적어도 3개의 클램핑 부재 수용 보어의 축에 대해 후방으로 변위된다.

바람직하게는, 섕크 수용 부재의 전방면은 장착 부재의 후방면에 대해 경사져 있다.

바람직하게는, 섕크 수용 부재의 전방면은 원주 방향으로 연속적이다.

선택적으로는, 적어도 3개의 클램핑 부재는 하나의 그룹을 구성하고, 클램핑 기구는 적어도 하나의 그룹을 갖는다.

원한다면, 장착 부재는 절삭 헤드를 구성한다.

본 발명에 따르면, 절삭 헤드를 어댑터에 클램핑하는 클램핑 기구가 제공되는데, 어댑터는 섕크 수용 보어 및 나사가 형성되지 않은 3개의 전방으로 경사진 관통 보어를 갖고, 어댑터에 클램핑되는 절삭 헤드는 나사가 형성된 3개의 전방으로 경사진 보어를 구비한 섕크를 가지며, 나사가 형성되지 않은 관통 보어를 통과하여 나사가 형성된 보어에 의해 나사 결합되는 3개의 보유 나사에 의해 섕크가 섕크 수용 보어 내로 삽입된 상태로 절삭 헤드가 어댑터에 클램핑되도록 배열되어 있다.

본 발명의 양호한 이해 및 본 발명의 실시 방법을 나타내기 위해, 첨부 도면을 참조하기로 한다.

도10 내지 도13을 우선 주목하기로 한다. 도10은 본 발명에 따른 클램핑 기구를 갖는 절삭 공구 조립체(31)를 도시하고 있다. 절삭 공구 조립체(31)는 장착 부재를 구성하는 절삭 헤드(32)와, 섕크 수용 부재를 구성하는 어댑터(34)와, 3개의 보유 나사(36, 도10에만 도시되어 있음)를 포함한다. 도11은 도10에 도시된 절삭 공구 조립체의 분해도이다. 도11에 도시된 바와 같이, 절삭 헤드(32)는 절삭 부분으로부터 후방으로 연장되는 원통형 섕크(40)와 일체로 형성된 절삭 부분(38)으로 구성된다. 절삭 부분(38)은 임의의 편리한 형태로 될 수 있으며, 예를 들어, 일체식 절삭날이나 절삭 부분에 적절히 보유되는 절삭 삽입체로 형성될 수 있음을 알 수 있다. 이와 같은 세부 사항은 절삭 헤드와 어댑터 사이의 클램핑에만 관련된 본 발명과는 관계가 없으므로 도시하지 않았다. 섕크(40)의 직경은 절삭 헤드(32)의 직경보다 작다. 절삭 헤드(32)의 후방면(48)은 평평하며 절삭 헤드의 축(A)에 수직이다. 섕크의 주연부 상에는 각각 절삭 헤드의 축(A)을 횡단하는 축(C)(도13 참조)을 갖는 클램핑 부재 수용 보어를 각각 구성하는 나사가 형성된 3개의 보어(42)가 구비된다. 나사가 형성된 보어(42)는 주연부를 따라 등간격으로 이격되고, 절삭 헤드의 축(A)에 수직인 반경방향에 대하여 예각(α)으로 전방으로 경사져 있다(도12 참조). 어댑터(34)는 어댑터의 전방면(52)으로부터 후방으로 연장되는 보어(50)를 가지며 내부 절삭 헤드의 섕크(40)를 수용할 수 있다. 전방면(52)은 평평하며, 원주 방향으로 연속적이며, 어댑터의 축(B)에 대체로 수직이며 절삭 헤드(32)의 후방면(48)과 맞닿을 수 있다. 전방면(52)은 양호하게는 내측 방향으로 약간 후방으로 경사져 있어서 먼저 전방면(52)의 주연 구역과 후방면(48) 사이에서 접촉이 이루어진다. 어댑터는 또한 어댑터의 축(B)을 통과하는 축(D)(도13 참조)을 각각 갖는 나사가 형성되지 않은 3개의 원추형 관통 보어(54)를 전방면(52)에 인접한 주연부 상에 갖는다. 관통 보어(54)는 주연부를 따라 등간격으로 이격되고, 어댑터의 축(B)에 수직인 반경방향에 대하여 예각(α)으로 전방으로 경사져 있다. 절삭 공구 조립체(31)는 또한 클램핑 부재를 구성하는 3개의 보유 나사(36)를 추가로 포함한다. 도13에 도시된 바와 같이, 각각의 나사(36)는 축(E)을 중심으로 대칭형이며 나사 형성 부분(58) 및 원추형 부분(60)을 포함한다.

다음은 절삭 공구(31)의 조립에 대해 설명하기로 한다. 먼저, 절삭 헤드(32)의 섕크(40)는 절삭 헤드(32)의 후방면(48)이 어댑터(34)의 전방면(52)과 맞닿을 때까지 어댑터(34)의 대응 보어(50) 내로 삽입된다. 그런 다음, 보유 나사(36)가 원추형 관통 보어(54)를 통해 삽입되어 나사가 형성된 보어(42) 내에 나사 결합된다. 이 위치에서, 도13에 도시된 바와 같이, 나사가 형성된 보어(42)의 축(C)은 나사(36)의 축(E)과 만나고, 축(C)과 축(E)은 모두 원추형 관통 보어(54)의 축(D)으로부터 거리(h4)로 이격되어 있다. 원추형 관통 보어를 나사가 형성된 보어에 대하여 약간 후방에 위치시킴으로써, 나사를 조일 때 나사(56)의 원추형 부분(60)이 원추형 관통 보어(54)의 전방 부분(54a)과 항상 접촉해 있으면서 원추형 관통 보어의 후방 부분(54b)은 자유롭게 유지되도록 한다. 전술한 접촉은 각각의 보유 나사에 의해 섕크(40) 상에 인가되는 보유력(FS)의 축방향 성분(FSa)의 작용에 의해 절삭 헤드(32)가 어댑터(34)에 대하여 후방으로 변위되게 한다. 이러한 변위는 어댑터(34)의 전방면(52)에 대한 절삭 헤드(32)의 후방면(48)의 확고한 맞닿음을 보장한다. 마지막으로, 보유 나사(54)가 단단히 조여진다.

도14와 도15는 각각 보유 나사가 확고하게 조여지기 전 및 조여진 후의 선 XIV-XIV을 따라 취한 도12에 도시된 공구의 개략 단면도이다. 이들 도면에서도 역시 다양한 부품들 사이의 간격 및 그 변형을 명료한 도시를 목적으로 과장하여 도시하였다.

도14에 도시된 바와 같이, 보유 나사(36)를 강제로 나사 결합하기 전에는, 섕크(40)와 어댑터(34)의 사이에는 치수(h5)의 간극이 있다. 이 간극은 섕크(40)의 외경(d3)과 어댑터(34)의 내경(d4) 간의 차이에 기인한다. 도시를 목적으로 어댑터 보어의 전체 둘레에서 균일하게 도시된 간극(h5)은 절삭 헤드 섕크가 어댑터 보어 내로 자유로이 삽입되는 데에 필수적인 요구 여유이다. 도15는 나사가 단단하게 조여질 때 각각의 보유 나사에 의해 섕크(40) 상에 인가되는 보유력(FS)의 반 경방향 성분(FSr)의 작용 효과를 도시한다.

도시된 바와 같이, 나사(36)가 나사가 형성된 보어(42) 내에 확고하게 조여지면, 나사의 원추형 부분(60)은 원추형 보어(54)의 전방 부분(54a)을 가압함으로써, 섕크가 보유력(FS)의 방향으로 어댑터(34)에 대하여 강제 변위되게 한다.

도15에 도시된 바와 같이, 섕크에 대한 어댑터의 내측 반경방향으로의 변위는, 어댑터와 섕크가 완전히 접촉하게 되는 지점에서 보유 나사(56)의 구역 내에 주 간극(h5)이 없게 한다.

전술한 바와 같은 클램핑 기구는 섕크와 어댑터 사이의 작동 공차가 실질적으로 없고, 따라서 시스템의 부정확성 및 불안정성이 현저하게 감소된다는 점에서 종래 기술에 비해 이점이 있다. 더욱이, 더 많은 나사가 조여질수록, 보유력은 더욱 강해지고 섕크와 어댑터 사이의 접촉 면적이 더 넓어져서, 종래 기술에 비해 시스템의 안정성을 더하게 된다.

전술한 바와 같은 클램핑 기구는 어댑터 벽(t2) 두께와 관련한 다른 이점을 갖는다. 알고 있는 바와 같이, 종래 기술의 어댑터에는 보유 나사를 적절히 지지하기 위해 비교적 긴 나사부가 필요했었으므로, 나사가 형성된 보어가 어댑터가 아닌 섕크 내에 구비됨으로써 어댑터의 벽(t2) 두께가 비교적 얇게 구성될 수 있다. 그러므로, 어댑터의 직경이 절삭 헤드의 직경과 같거나 그보다 작게 될 수 있어서, 깊은 포켓 가공 적용에 필요한 상태가 된다.

도16은 본 발명의 다른 실시예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 절삭 공구 조립체(31a)에 있어서, 어댑터(34a)의 전방면(52a)은 절삭 헤드(32)의 후방면(48)에 대하여 후방으로 경사져 있다. 이와 같은 구성은 전방면(52a)과 후방면(48) 사이의 축방향 맞닿음이 먼저 최외측 환형 구역을 따라 수행되도록 한다. 이는 절삭 공구 조립체(31a)가 굽힘에 대하여 보다 큰 강성을 갖게 한다.

도17은 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 절삭 공구 조립체(31b)는 절삭 헤드(32b) 및 어댑터(34b)를 포함한다. 절삭 헤드(32b)는 나사가 형성된 보어(42)를 갖는 섕크(40b)를 갖는다. 나사가 형성된 보어(42)는 축방향으로 분리된 그룹(132, 134)들로 분할된다. 각 그룹 내의 나사가 형성된 보어들은 주연부를 따라 고르게 분포되고 반경방향으로 배향되며 절삭 공구 조립체의 종축에 수직인 평면 내에 있다. 어댑터(34b)는 섕크(40b)가 어댑터(34b) 내에 삽입되었을 때 나사가 형성된 보어(42)와 정합되며, 주연부를 따라 분포되고 반경방향으로 배향되는 관통 보어(54c)를 갖는다. 어댑터(34b)와 섕크(40b)는 보유 나사(36b)에 의해 클램핑된다. 각각의 나사(36b)는 나사 형성 부분(58) 및 헤드 부분(60b)을 갖는다. 각각의 헤드 부분(60b)의 직선 구조 및 각각의 나사(36b)의 반경방향에 기인하여, 어댑터(34b)는 반경방향으로만 섕크(40b)에 클램핑된다. 하나 이상의 그룹이 있다는 사실은 절삭 공구 조립체(31b)에 보다 양호한 클램핑 성능을 제공한다.

본 발명은 전반적으로 클램핑 기구에 관한 것이며, 어댑터 및 그 내부에 장착될 수 있는 절삭 헤드에 제한되지 않음을 쉽게 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 어댑터에 섕크가 구비될 수 있고 섕크 수용 보어는 절삭 헤드 내에 마련될 수 있다. 어댑터(34)의 후방 단부는 섕크(40)와 유사한 일체형 섕크를 가질 수 있으며, 이는 어댑터 섕크라고 한다. 이와 같은 방식으로, 어댑터 섕크가 다른 어댑터(34) 내에 수용됨으로써, 다른 어댑터가 확장 어댑터가 될 수 있다. 이와 같은 확장 어댑터는 다른 확장 어댑터에 의해 클램핑될 수 있다. 사용에 있어서는, 몇몇의 어뎁터가 가공 조건에 따라 설정된다. 도12의 각도(α)는, 나사(36)가 반경방향에 대하여 경사지지 않은 경우에 영으로 선택되어, 클램핑 기구가 축방향 힘을 제공하지 않으면서 단지 어댑터가 섕크에 대하여 반경방향 수축하도록 사용될 수도 있다.

본 발명은 어느 정도 특정되어 설명되었으나, 다음의 특허청구범위의 기술 사상 또는 범주로부터 벗어나지 않으면서 다양하게 변경 및 변형될 수 있음을 이해해야 한다.

본 발명에 따르면, 종래 기술의 결점을 대폭 감소시키거나 극복한 절삭 공구 조립체가 제공된다.

Claims

공구 조립체의 클램핑 부재를 위한 클램핑 기구에 있어서,

공구 조립체는 섕크 수용 부재 및 장착을 위한 장착 부재를 포함하고,

장착 부재는 적어도 3개의 클램핑 부재 수용 보어를 갖는 섕크와 후방면을 구비하며,

섕크 수용 부재는 나사가 형성되지 않은 적어도 3개의 관통 보어와 전방면의 전방면 섕크 보어를 가져, 섕크를 섕크 보어 내로 삽입할 때 나사가 형성되지 않은 적어도 3개의 관통 보어가 적어도 3개의 클램핑 부재 수용 보어에 인접하게 되며,

장착 부재는 적어도 3개의 클램핑 부재에 의해 섕크 수용 부재에 클램핑되고,

적어도 3개의 클램핑 부재는 나사가 형성되지 않은 적어도 3개의 관통 보어를 통과하여 적어도 3개의 클램핑 부재 수용 보어에서 보유 수용되는 것을 특징으로 하는 클램핑 기구.
제1항에 있어서, 각각의 적어도 3개의 클램핑 부재는 나사이고, 각각의 적어도 3개의 클램핑 부재 수용 보어에는 각각의 나사와 나사 결합되는 나사가 제공되는 것을 특징으로 하는 클램핑 기구.
제2항에 있어서, 각각의 나사는 나사 형성 부분 및 원추형 부분으로 구성되 는 것을 특징으로 하는 클램핑 기구.
제1항에 있어서, 각각의 적어도 3개의 나사가 형성되지 않은 관통 보어는 원추형인 것을 특징으로 하는 클램핑 기구.
제1항에 있어서, 각각의 적어도 3개의 나사가 형성되지 않은 관통 보어는 전방으로 경사진 축을 갖는 것을 특징으로 하는 클램핑 기구.
제2항에 있어서, 각각의 적어도 3개의 클램핑 부재 수용 보어는 전방으로 경사진 축을 갖는 것을 특징으로 하는 클램핑 기구.
제1항에 있어서, 장착 부재의 섕크는 원통형인 것을 특징으로 하는 클램핑 기구.
제7항에 있어서, 섕크 보어는 원통형인 것을 특징으로 하는 클램핑 기구.
제6항에 있어서, 각각의 적어도 3개의 나사는 각각의 나사가 형성되지 않은 적어도 3개의 관통 보어를 통과하고, 적어도 3개의 클램핑 부재 수용 보어의 각각의 나사 내로 나사 결합되며, 각각의 나사가 형성되지 않은 적어도 3개의 관통 보어의 축은 각각의 적어도 3개의 클램핑 부재 수용 보어의 축에 대해 후방으로 변위 된 것을 특징으로 하는 클램핑 기구.
제1항에 있어서, 장착 부재는 절삭 헤드를 구성하는 것을 특징으로 하는 클램핑 기구.
제1항에 있어서, 전방면은 후방 맞닿음면에 대해 경사져 있는 것을 특징으로 하는 클램핑 기구.
제1항에 있어서, 적어도 3개의 클램핑 부재는 하나의 그룹을 구성하고, 클램핑 기구는 적어도 하나의 그룹을 갖는 것을 특징으로 하는 클램핑 기구.
제1항에 있어서, 전방면은 원주 방향으로 연속적인 것을 특징으로 하는 클램핑 기구.
절삭 헤드를 어댑터에 클램핑하는 클램핑 기구에 있어서,

어댑터는 섕크 수용 보어 및 나사가 형성되지 않은 3개의 전방으로 경사진 관통 보어를 갖고,

어댑터에 클램핑되는 절삭 헤드는 나사가 형성된 3개의 전방으로 경사진 보어를 구비한 섕크를 갖고,

나사가 형성되지 않은 관통 보어를 통과하여 나사가 형성된 보어와 나사 결 합되는 3개의 보유 나사에 의해, 섕크가 섕크 수용 보어 내로 삽입된 상태로 절삭 헤드가 어댑터에 클램핑되도록 배열된 것을 특징으로 하는 클램핑 기구.