KR100802129B1

KR100802129B1 - 칩제거기계가공용 툴 및 카운터싱커

Info

Publication number: KR100802129B1
Application number: KR1020037004462A
Authority: KR
Inventors: 카를손로니
Original assignee: 세코 툴스 에이비
Priority date: 2000-09-28
Filing date: 2001-09-07
Publication date: 2008-02-11
Also published as: KR20030030039A; EP1363756A1; WO2002026430A1; SE0003462D0; JP2004509775A; US6595729B2; DE60131780T2; US20020041798A1; DE60131780D1; SE520904C2; SE0003462L; CN1204991C; CN1466504A; ATE380085T1; EP1363756B1

Abstract

본 발명은 칩제거기계가공용 툴에 관한 것으로, 상기 툴은 드릴(1) 및 그에 장착되며 적어도 하나의 칩제거기계가공용 커팅인써트(14)를 갖는 카운터싱커(3)를포함하며, 상기 드릴(1)에는 드릴(1)의 축선방향으로 연장되는 적어도 하나의 칩 플루트(6)가 제공된다. 또한, 본 발명은 본질적으로 카운터싱커(3)에 관한 것이다. 본 발명에 따른 툴은 카운터싱커(3)가 칩 플루트(6)에 수용되고 그에 록킹되는 형태로 연결되는 수단(7)을 가지는 것을 특징으로 한다. 상기 카운터싱커(3)는 2개의 이분체(5)를 포함한다.

Description

칩제거기계가공용 툴 및 카운터싱커{TOOL AND COUNTERSINKER FOR CHIP REMOVING MACHINING}

본 발명은 칩제거기계가공용 툴에 관한 것으로, 상기 툴은 드릴 및 적어도 하나의 칩제거기계가공용 커팅인써트를 구비하여 드릴에 장착되는 카운터싱커를 포함하고, 상기 드릴에는 드릴의 축선방향으로 연장되는 적어도 하나의 칩 플루트가 제공된다. 또한 본 발명은 본질적으로 카운터싱커에 관한 것이다.

카운터싱커가 제공되는 드릴 형태의 툴이 US-A-3,575,520을 통해 이미 공지되어 있다. 상기 카운터싱커는 내부 구멍과 상기 내부 구멍으로부터 외주면까지 연장되는 반경방향 슬롯을 가진다. 상기 카운터싱커의 내부 구멍의 직경은 원칙적으로 드릴의 외경과 일치한다. 반경방향의 슬롯은 카운터싱커의 내경을 약간 넓힌 뒤, 상기 카운터싱커를 축선방향을 따라 드릴상으로 밀어주도록 한다. 카운터싱커는 반경방향 슬롯의 영역에서 스크루에 의해 드릴상에 고정되어 상기 카운터싱커를 상기 드릴 주위에 클램핑시킨다. 즉, 상기 카운터싱커는 카운터싱크의 내부 구멍과 드릴의 외주면간의 마찰에 의하여 드릴에 대해 고정된다.

US-A-3,635,573에는 카운터싱커가 제공되는 드릴 형태의 툴이 공지되어 있다. 카운터싱커는 드릴의 외경보다 약간 더 큰 직경을 갖는 내부 구멍을 갖는다. 이는 상기 카운터싱커가 드릴상에서 축선방향을 따라 상기 카운터싱커를 드릴상으로 밀어줌으로써 장착될 수 있다는 것을 의미한다. 카운터싱커의 벽을 통하여 연장되며 실질적으로 반경방향으로 지향되고 그것의 자유끝단부에서 드릴의 칩 플루트에 의해 수용되는 스크루에 의하여 드릴에 대한 카운터싱커의 고정이 이루어진다. 이에 의하여, 상기 카운터싱커는 드릴에 대하여 축선방향과 원주방향의 두 방향 모두로 고정된다.

상술된 카운터싱커의 일반적인 문제는 각 카운터싱커의 내부 구멍이 원형이고 드릴에 복수의 칩 플루트가 제공되기 때문에 카운터싱커의 내부 보어벽과 칩 플루트 사이에 공간이 형성되어 칩이 정체되도록 한다는 점이다.

SE-C1-62052는 스크루에 의하여 드릴에 유지되는 하나의 부품으로 된 카운터싱커를 개시하고 있다. 상기 공지된 카운터싱커는 소정 축선위치에서 유지하기 위한 부싱을 필요로 한다.

본 발명의 주목적은 상술된 형태의 툴 및 카운터싱크를 제공하는 것으로, 상기 카운터싱커를 지닌 툴이 가능한 최대로 칩의 멈춤을 야기하지 않도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 카운터싱커의 구동이 마찰을 통해서가 아니라 상호작동하는 면들간의 접촉에 의존하는 툴을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 카운터싱커의 커팅인써트가 드릴의 축선방향 및 원주방향으로 정확하게 위치설정되도록 하는 툴을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 카운터싱커가 비교적 적은 중량을 갖는 툴을 제공하는 것이다.

적어도 본 발명의 주목적은 첨부된 독립청구항의 특징을 갖는 툴 및 카운터싱커에 의하여 성취된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 종속항에 상세히 정의되어 있다.

도 1은 본 발명에 따른 툴, 즉 카운터싱커가 장착되는 드릴의 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 카운터싱커의 사시도,

도 3은 도 2에 따른 카운터싱커의 이분체(half)의 사시도,

도 4는 도 2에 따른 카운터싱커의 단면도로서, 단면이 도 1의 드릴의 회전축선에 대해 직각인 평면에 놓여 있는 도,

도 5는 카운터싱커의 긴쪽을 향해서 본, 도 2에 따른 카운터싱커의 측면도,

도 6은 커팅인써트가 제공되는 끝단부를 향해서 본, 도 2에 따른 카운터싱커의 끝단면도,

도 7은 카운터싱커의 짧은쪽을 향해서 본, 도 2에 따른 카운터싱커의 측면도이다.

도 1에는, 본 발명에 따른 툴이 제시되어 있고, 상기 도시된 실시예에 따른 툴 부(2) 및 머신 툴의 홀더(도시 안됨)에 수용되도록 되어 있는 섕크(4)를 가지는 종래의 헬릭스드릴(1)이 도시되어 있다. 툴 부(2)를 따라 나선상으로 이어진 복수(도시한 실시예에서는 2개)의 칩 플루트(6)가 툴 부(2)에 형성되어 있다. 상기 툴 부(2)상에는 본 발명에 따른 카운터싱커(3)가 제공된다.

도 1 내지 도 7에 도시된 본 발명에 따른 카운터싱커(3)는 동일한 2개의 이분체를 포함하며, 도 3에는 그들 중 하나만 도시되어 있다. 각각의 이분체(5)는 제1결합부(8a) 및 제2결합부(8b)를 가지며, 이들은 각 이분체에서 중간연결부(7)에 의하여 상호연결된다. 각각의 이분체(5)는 제1결합부(8a)의 제1관통구멍(9) 및 제2결합부(8b)의 제2관통구멍(10)을 가진다. 상기 제1 또는 제2관통구멍(9,10) 각각은 제2이분체(1)의 서로 대향하고 있는 각각의 상호작동 구멍(10,9)과 함께 제1스크루(11)를 수용하도록 되어 있다(도 2 참조). 여기서 제1관통구멍(9)은 암나사가공 되어 있다는 것을 이해해야 한다.

또한, 각 이분체(5)의 제1결합부(8a)는 상호관련된 암나사가공되어 있는 제3구멍(13)이 있는 커팅인써트포켓(12)을 가진다(도 3 참조). 인써트포켓(12)내에, 초경합금 커팅인써트(14)가 수용되고 제3구멍(13)내로 연장되는 제2스크루(15)에 의하여 고정된다.

결합부(8a)에는 인써트포켓(12)으로부터 이격되어 마주한 측에 칼라(16)가 제공되는데, 상기 칼라는 실질적으로 직선인 3개의 부분으로 구성되어 있다. 원칙적으로, 상기 칼라(16)는 제1결합부(3)의 외측 경계면의 연장부를 이룬다.

제2결합부(8b)는 칼라(16)의 이분체와 동일 측에 제2결합부(8b)의 외측에 있는 3개의 에지를 따라 재료가 제거된 노치(17)를 가진다. 칼라(16)는 두 이분체(5)가 조립된 상태에서 노치(17)로 수용됨으로써(도 4 참조) 소위 래비린스(labyrinth) 시일이 형성되어 이분체들(5) 사이로 칩이 들어가는 것을 효율적인 방식으로 방지한다.

각 이분체(5)의 중간연결부(7)는 툴 부(2)의 나선 칩 플루트(6)의 일부와 일치하는 형상을 갖는 것이 일반적이다. 상기 중간연결부(7)는 카운터싱커(3)가 드릴(1)에 장착될 때 드릴(1)의 축선방향에서 나선상으로 연장되는 볼록면(18)(도 3 참조)을 포함한다. 상기 볼록면(18)은 조립된 상태에서 카운터싱크(3)의 드릴(1)을 향하는 쪽에 위치해 있다. 또한, 중간연결부(7)는 카운터싱크(3)가 드릴(1)에 장착될 경우 상기 드릴(1)의 축선방향에서 나선상으로 연장되는 오목면(19)(도 2 참조)을 포함한다. 상기 오목면(19)은 조립된 상태에서 카운터싱크(3)의 드릴(1)로부터 떨어져 마주한 쪽에 위치해 있다. 결과적으로, 카운터싱커(3)가 조립된 상태에서, 볼록면(18)은 카운터싱크(3)가 장착된 드릴(1)의 칩 플루트(6)에 록킹된 형태일 수 있다.

도 1로부터 중간연결부(7)가 본 발명에 따른 툴의 일부를 형성하는 헬리컬드릴(1)의 칩 플루트(6)에 수용되는 방법이 명백해진다. 카운터싱커(3)를 드릴(1)에 장착시킬 경우에는 제1스크루(11)를 풀어 이분체들(5) 사이의 가용 공간이 약간 확대되도록 한다. 이에 의하여 그 자유끝단부로부터 드릴(1)상으로 카운터싱커(3)를 "나사결합" 시켜 카운터싱크(3)가 툴 부(2)상의 소정 위치에 자리할 때까지 드릴(1)의 축선방향을 따라 상기 카운터싱커(3)를 계속 변위시킨다. 이어서, 상기 제1스크루(11)로 조여져 상기 카운터싱커(3)가 드릴(1) 툴 부(2)상에서 축선방향 및 원주방향으로 고정된다. 이에 의하여, 각 이분체(5)의 중간연결부(7)는 헬릭스드릴(1)의 관련 칩 플루트(6)로 수용되고 볼록면(18)은 관련 칩 플루트(6)와 맞닿아 록킹된 형태가 된다. 이에 의하여, 카운터싱커(3)와 드릴(1) 사이로 칩이 들어가는 것이 매우 효과적인 방식으로 방지된다. 이에 의하여, 카운터싱커(3)의 외측면에 있는 관련 오목면(19)이 칩 플루트로서의 역할을 한다. 즉, 오목면(19)이 원칙적으로 카운터싱커(3)의 외측면에서 관련 칩 플루트(6)의 연장부를 형성한다.

드릴(1)상에서의 카운터싱커(3)의 고정과 관련하여 중간연결부(7)는 제1스크루(11)를 조임으로써 관련 칩 플루트(6)내에 록킹 및 수용된 형태가 되어 드릴(1)의 회전시 신뢰성이 대단히 높은 카운터싱커(3)의 구동을 보장한다. 칩 플루트(6)와 중간연결부(7)간의 강제적인 안내를 통하여 카운터싱커(3)의 커팅인써트(14)가 항상 드릴(1)의 돌출 랜드에 자리할 수 있도록 한다.

카운터싱커(3)가 회전대칭이 아니라 대체로 세장형의 평탄한 형상을 가진다는 것은 회전대칭의 카운터싱커에 비해 그 중량이 줄어든다는 사실을 수반한다.

예시된 실시예에 따르면, 카운터싱커(3)에는 제2스크루(15)에 의하여 인써트포켓내에 고정되는 직경방향으로 대향하여 위치한 2개의 커팅인써트(14)가 제공된다. 본 발명에 따른 툴의 작동상태에서, 즉 드릴(1)이 구멍을 뚫을 때에, 커팅인써트(14)는 기계가공작업이 종료시 구멍 주위에 카운터싱크 또는 챔퍼를 남긴다. 전체 기계가공작업 동안에는 칩이 발생하며 이들 칩은 칩 플루트(6)내에서 드릴 팁에서 섕크를 향하는 방향으로 이송된다. 또한, 기계가공작업의 종료시 커팅인써트(14)는 칩을 발생시키며, 위와 마찬가지로 커팅인서트(14)로부터 먼 쪽으로 발생된 칩을 이송시킨다. 대부분의 칩은 카운터싱커(3)를 지나고, 칩 플루트(6)내에서 이송된 상기 칩, 즉, 드릴 팁에 의하여 발생된 칩은 원칙적으로 관련 칩 플루트(6)의 연장부를 이루는 오목면(19)에 의해 카운터싱커(3)를 지나도록 안내된다. 커팅인써트(14)에 의하여 발생된 칩은 일반적으로 특별한 칩 플루트가 필요없다. 오목면(19)이 포함되어 있는 중간연결부(7)는 볼록면(18)을 거쳐 관련 칩 플루트(6)에 록킹되는 형태로 연결되기 때문에, 원칙적으로 드릴(1)과 카운터싱커(3)간의 교차면에서 칩이 멈출 우려가 없다.

본 발명 특허 출원에서의 "록킹되는 형태(form locked)" 또는 그와 유사한 표현과 관련하여, 상호작동면들이 서로에 대하여 완전 빈틈 없이 맞닿을 필요는 없고 상기 상호작동면의 각 위치들 간에 소정의 갭이 존재할 수 있다는 점을 이해하여야 한다. 여기서, 상술된 표면들간의 상호작동은 드릴(1)의 축선과 원주의 두 방향 모두에 대해 카운터싱커(3)를 드릴(1)상에 적절히 고정시켜야 한다는 점에 유의해야 한다.

본 발명에 따른 툴의 상술된 실시예에 따르면, 그것은 종래의 헬릭스드릴(1), 즉 칩 플루트(6)가 드릴(1)의 길이방향을 따라 나선상으로 연장되는 드릴을 포함한다. 하지만, 본 발명의 구성내에서는 상기 툴이 여타 형태의 드릴, 예를 들어 드릴의 축선방향으로 연장되는 직선의 칩 플루트를 갖는 드릴을 포함하는 것도 고려해 볼 수 있다. 당연히, 연결부에 있어 가장 중요한 것은 본 발명에 따른 카운터싱커(특히 연결부)는 카운터싱커가 장착되는 드릴의 형태에 따라 적절히 변경될 수 있다는 것이다.

상술된 실시예에 따르면, 카운터싱커(3)는 2개의 칩 플루트(6)와 상호작동되 도록 형성되어 있다. 하지만, 본 발명의 구성내에서는 상기 카운터싱커가 장착될 드릴이 얼마나 많은 수의 칩 플루트를 갖는냐에 따라 상기 카운터싱커가 다른 수의 칩 플루트와 상호작동되도록 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 카운터싱커의 상술된 실시예에 따르면, 직경방향으로 대향하여 위치한 2개의 커팅인써트(14)가 제공된다. 하지만, 본 발명의 구성내에서는 상기 카운터싱크에 단 하나의 커팅인써트가 제공되는 것도 고려해 볼 수 있으나, 이 경우에는 툴이 작동상태에 있을 경우 상기 툴에 균형상의 문제를 일으킬 수 있다.

상술된 실시예에 따르면, 카운터싱커(3)는 2개의 스크루(11)에 의하여 상호 연결되는 2개의 동일한 이분체(5)로 이루어져 있다. 하지만, 본 발명의 구성내에서는 이분체가 완전히 동일하지 않고 카운터싱크의 일 끝단부에 장착된 힌지에 의하여 상호 연결되고, 카운터싱커의 다른 끝단부의 영역에서 상기 이분체들을 스크루 또는 그와 유사한 수단에 의하여 연결하는 방법도 고려해 볼 수 있다.

Claims

칩제거기계가공용 툴로서, 드릴(1) 및 그에 장착되며 적어도 하나의 칩제거기계가공용 커팅인써트(14)를 구비하는 카운터싱커(3)를 포함하고, 상기 드릴(1)에는 상기 드릴(1)의 축선방향으로 연장되는 적어도 하나의 칩 플루트(6)가 제공되는 툴에 있어서,

상기 카운터싱커(3)는 상기 칩 플루트(6)에 수용되는 수단을 가지며, 상기 수단은 상기 칩 플루트(6)에 록킹되는 형태(form locking)로 연결되고 상기 카운터싱커(3)는 2개의 이분체(5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 툴.
제1항에 있어서,

상기 이분체(5)들은 동일하고, 각 이분체(5)는 2개의 결합부(8a,8b) 및 상기 칩 플루트(6)에 수용되는 상기 수단을 구성하는 중간연결부(7)를 구비하는 것을 특징으로 하는 툴.
제2항에 있어서,

상기 이분체(5)들은 상기 칩 플루트(6)를 연결하는 스크루(11)에 의하여 상기 드릴(1)에 고정되는 것을 특징으로 하는 툴.
제3항에 있어서,

상기 중간연결부(7)는 상기 칩 플루트(6)를 등진 연결볼록면(18)과 원칙적으로 상기 칩 플루트(6)의 연장부를 형성하는 대향 오목면(19)을 가지는 것을 특징으로 하는 툴.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 드릴(1)은 나선상으로 형성된 적어도 하나의 칩 플루트(6)를 갖는 헬릭스드릴로 이루어진 것을 특징으로 하는 툴.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 카운터싱커(3)는 상기 툴의 회전축선에 대하여 직경방향으로 대향하여 위치한 2개의 칩제거기계가공용 커팅인써트(14)를 가지는 것을 특징으로 하는 툴.
칩제거기계가공용 드릴(1)상에 장착하도록 되어 있는 카운터싱커(3)로서, 적어도 하나의 칩제거기계가공용 커팅인써트(14)를 구비한 상기 카운터싱커(3)에 있어서,

상기 카운터싱커(3)는 상기 카운터싱커(3)가 장착될 때에 상기 드릴(1)의 칩 플루트(6)에 수용되도록 되어 있는 수단을 가지며, 상기 장착된 상태에서의 수단은 상기 칩 플루트(6)에 록킹되는 형태로 연결되고 상기 카운터싱커(3)는 2개의 이분체(5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 카운터싱커.
제7항에 있어서,

상기 이분체(5)들은 동일하고, 각 이분체(5)는 2개의 결합부(8a,8b) 및 상기 카운터싱커(3)가 드릴(1) 상에 장착될 때 상기 칩 플루트(6)에 수용되도록 되어 있는 상기 수단을 구성하는 중간연결부(7)를 가지는 것을 특징으로 하는 카운터싱커(3).
제8항에 있어서,

상기 카운터싱커(3)가 상기 드릴(1)상에 장착된 위치에서의 상기 중간연결부(7)는 상기 칩 플루트(6)를 향하는 연결볼록면(18) 및 상기 카운터싱커(3)가 상기 드릴(1)상에 장착될 때 상기 칩 플루트(6)의 연장부를 이루는 대향 오목면(19)을 가지는 것을 특징으로 하는 카운터싱커.
제8항 또는 제9항에 있어서,

제1결합부(8a)는 칼라(16)를 가지고, 제2결합부(8b)는 노치(17)를 가지며, 상기 칼라(16)와 노치(17)는, 상기 카운터싱커(3)가 상기 드릴(1)상에 장착될 때 상기 이분체들(5) 사이에 래비린스(labyrinth) 시일을 얻기 위해 상호작동하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 카운터싱커.