KR100901472B1 - 모듈형 툴 조립체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다수의 체결 스크류 및 간단한 요철 구조를 통하여 생크에 교환 가능한 어댑터가 신뢰성있고 안정적으로 고정될 수 있는 툴 조립체를 개시한다. 본 발명에 따른 툴 조립체는 일단부에 형성된 연결면을 지닌 생크; 장착 스크류에 의하여 생크의 연결면에 고정되는 장착면 및 장착면의 대향 위치에 형성된 헤드부를 갖는 어댑터; 어댑터의 헤드부 일측에 형성되어 인서트를 수용하는 인서트 수용부; 및 생크의 연결면 및 상기 어댑터의 장착면의 각각의 대향 위치에 형성되어 서로 맞물릴 수 있도록 돌기부 또는 요부의 형상을 지닌 맞물림 구조부;를 포함하며, 맞물림 구조부는 일 방향으로 연장하는 제 1 선형구조부 및 다른 방향으로 연장하는 제 2 선형구조부를 구비한다. 제 1 선형구조부는 수평 방향으로 연장되고, 제 2 선형구조부는 수직 방향으로 연장됨으로써 생크의 연결면 및 어댑터의 장착면 각각의 맞물림 구조부가 "T"자 형상을 갖는다.
툴 조립체, 클램핑 부재, 모듈, 교환 가능한 어댑터, 요부, 돌기

Description

모듈형 툴 조립체 {Modular type tool assembly}
본 발명은 모듈형 툴 조립체에 관한 것으로서, 특히 본 발명은 생크 및 절삭 인서트가 분리 가능하게 장착된 교환 가능한 어댑터를 포함하는 툴 조립체에 관한 것이다.
여러 가지 절삭 작업, 특히 내경 선삭, 나사 절삭, 홈파기 및 리세스 절삭 작업에 사용되는 툴 조립체에서, 절삭 인서트는 어댑터로부터 작업의 절삭 깊이를 정하는 범위까지 외향 돌출된다.
일반적으로, 어댑터는 실질적으로 편평하며 절삭 인서트를 유지하기 위한 인서트 수납 슬롯이 형성된 인서트 보유부 및 생크에 장착된 장착부를 포함한다.
소경 피가공물 내에서, 깊고 얇은 홈을 갖는 내경 기계 가공 작업이 요구될 때, 툴 조립체를 설계하는 것은 어댑터가 축을 횡단하는 방식으로 생크의 단면에 고정되어야만 하므로 더욱 제한된다.
이와 같은 배열의 결과 및 상기 생크의 사실상 작은 직경에 있어서, 어댑터를 고정하기 위한 영역은 사실상 제한된다. 따라서 조립에 사용되는 체결 나사의 수를 감소시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 목적은 다수의 체결 스크류 및 간단한 요철 구조를 통하여 생크에 교환 가능한 어댑터가 신뢰성있고 안정적으로 고정되는 툴 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또다른 목적은 생크 및 어댑터 내에 냉각 유체 흐름 통로를 구성하여 부가 부재 없이 어댑터에 장착된 인서트에 냉각 유체를 효과적으로 공급할 수 있는 툴 조립체를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 툴 조립체는 일단부에 형성된 연결면을 지닌 생크; 장착 스크류에 의하여 상기 생크의 연결면에 고정되는 장착면 및 상기 장착면의 대향 위치에 형성된 헤드부를 갖는 어댑터; 상기 어댑터의 헤드부 일측에 형성되어 인서트를 수용하는 인서트 수용부; 및 상기 생크의 연결면 및 상기 어댑터의 장착면의 각각의 대향 위치에 형성되어 서로 맞물릴 수 있도록 돌기부 또는 요부의 형상을 지닌 맞물림 구조부;를 포함하며, 상기 맞물림 구조부는 일 방향으로 연장하는 제 1선형구조부 및 다른 방향으로 연장하는 제 2 선형구조부를 구비한다.
제 1 선형구조부는 수평 방향으로 연장되고, 제 2 선형구조부는 수직 방향으로 연장됨으로써 생크의 연결면 및 어댑터의 장착면 각각의 맞물림 구조부가 "T"자 형상을 갖는다.
또한, 제 1 선형구조부 및 제 2 선형구조부는 각각 연결면 장착면의 내부에 서 연장됨으로써 맞물림 구조부의 각 단부가 상기 연결면 또는 장착면의 테두리로부터 이격되도록 형성된다.
바람직하게는, 생크의 연결면의 맞물림 구조부는 돌기부이며, 어댑터의 장착면의 맞물림 구조부는 생크의 돌기부를 수용할 수 있는 요부로 형성된다.
본 발명에 따른 툴 조립체에서, 생크는 냉각 유체 출구가 연결면에 형성된 냉각 유체 흐름 통로를 내부에 구비하며, 어댑터는 생크의 냉각 유체 출구에 연결되도록 냉각 유체 입구가 장착면에 형성되며, 인서트 수용부로 냉각 유체가 공급되도록 형성된 냉각 유체 흐름 통로가 내부에 구비된다.
여기서, 생크의 냉각 유체 흐름 통로의 냉각 유체 출구와 어댑터의 냉각 유체 흐름 통로의 냉각 유체 입구는 맞물림 구조부 상에 위치하는 것이 바람직하다.
또한, 인서트 수용부는 상기 어댑터의 헤드부에 소정의 간격을 두고 형성된 제 1 클램핑 부재와 제 2 클램핑 부재 사이에 형성되며, 제 1 및 제 2 클램핑 부재에 체결되는 클램핑 수단에 의하여 상기 소정 간격이 감소함으로써 인서트가 헤드부에 고정된다.
위와 같은 구조 및 기능을 갖는 본 발명에 따른 툴 조립체에서는, 어댑터(200)를 생크(100)에 결합하기 위한 구성(어댑터(200)의 장착부(210)와 생크(100)에 각각 형성된 맞물림 구조부(211 및 110) 및 체결 스크류(400))이 간단하므로 가공비용이 저렴하다. 또한, 클랩핑 나사(500)를 이용하여 2개의 클램핑 부재(221, 222)가 인서트(300)를 클램핑함으로써 인서트(300)는 어댑터(200)의 헤드 부(220)에 쉽게 그리고 견고하게 고정된다.
또한, 부가 부재를 사용하지 않고도 생크(100) 및 어댑터(200) 내에 형성된 냉각 유체 흐름 통로를 통하여 어댑터(200)에 장착된 인서트(300)에 냉각 유체를 효과적으로 공급할 수 있다.
특히, 어댑터(200)의 냉각 유체 입구 및 생크(100)의 냉각 유체 출구가 맞물림 구조(211 및 110) 상에 각각 형성되고 또한 각 맞물림 구조부(211 및 110)의 종단이 각 단부가 생크(100)의 연결면(100A) 그리고 어댑터(200)의 장착면(210A)의 테두리로부터 이격되어 있기 때문에 유체가 유동하는 생크(100)의 냉각 유체 유동 통로와 어댑터(200)의 냉각 유체 유동 통로 간의 경계부가 효과적으로 밀봉되어 어댑터(200)와 생크(100) 간의 경계면을 통한 냉각 매체 누출이 최소화 될 수 있다.
또한, 가공물을 가공하는 과정에서, 어댑터(200)에 가해지는 전단력은 맞물림 구조부(110,211)의 상호 체결 구조를 통하여 생크(100)에 전달된다. 특히 어댑터(200)의 제 1 선형구조부(211-1)와 생크(100)의 제 1 선형구조부(111)는 모두 수평 방향으로 연장되어 그 전달력이 전체길이에 걸쳐 수평 분산되어 전달(도 1의 화살표)되므로 더욱 견고한 내전단력 구조를 갖는다.
제 2 선형구조부(112, 211-2)는 어댑터(200)의 헤드부(220)에 가해지는 토오크에 대하여 효과적인 반토오크를 제공한다. 어댑터(200)의 냉각 유체 입구 및 생크(100)의 냉각 유체 출구가 맞물림 구조(211 및 110) 상에 각각 형성하는 경우에도 이들을 제 2 선형구조부(112, 211-2) 상에 위치시킴으로써 제 1 선형구조 부(211-1, 111)의 구조적 강도를 유지하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명을 첨부한 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모듈형 툴 조립체의 분리사시도 그리고 도 2는 도 1에 도시된 구성 부재들을 결합한 상태의 사시도이다.
본 발명의 실시예에 따른 모듈형 툴 조립체(10)는 생크(100) 및 생크(100)에 교체 가능하게 장착되는 어댑터(200)를 포함한다.
생크(100)는 연결면(100A)을 갖고 있으며, 내부에는 냉각 유체 흐름 통로(도시되지 않음)가 형성되어 있다. 냉각 유체 흐름 통로의 일단(130; 냉각 유체 출구)는 생크(100)의 연결면(100A)을 통하여 노출된다. 생크(100)의 연결면(100A)에는 다수의 나선 홀(140)이 형성되어 있다.
생크(100)의 연결면(100A)에는 맞물림 구조부(110)가 형성되어 있으며, 이 맞물림 구조부(110)는 후술할 어댑터(200)의 장착면에 형성된 맞물림 구조부와 맞물린다. 맞물림 구조부(110)는 어느 한 방향으로 연장된 제 1 선형 구조부(111) 및 제 1 선형 구조부(111)로부터 소정의 각도(도 1에서는 90도)를 갖고 연장된 제 2 선형 구조부(112)로 이루어진다. 한편, 제 2 선형 구조부(112)에는 냉각 유체 흐름 통로의 선단(130; 냉각 유체 출구)이 위치한다.
본 발명의 실시예에 따른 툴 조립체에서, 바람직하게는 생크(100)의 연결면(100A)에 형성된 맞물림 구조부(110)는 돌기들이다.
본 발명의 실시예에 따른 모듈형 툴 조립체(10)를 구성하는 어댑터(200)는 생크(100)에 장착되는 장착부(210) 및 장착부(210)의 전방에 형성된 헤드부(220)를 포함하며, 장착부(210)와 헤드부(220)는 일체로 형성된다.
어댑터(200)의 배면 사시도인 도 3에 도시된 바와 같이, 장착부(210)의 표면(즉, 생크(100)의 연결면(100A)과 대응하는 장착면(210A))에는 맞물림 구조부(211)가 형성되며, 이 맞물림 구조부(211)는 생크(200)의 연결면(100A)에 형성된 맞물림 구조부(110)와 맞물린 수 있는 규격을 갖는다.
즉, 어댑터(200)의 장착부(210)에 형성된 맞물림 구조부(211) 역시 소정 길이를 갖는 제 1 선형 구조부(211-1) 및 제 1 선형 구조부(211-1)로부터 소정의 각도(도 3에서는 90도)을 갖고 연장된 제 2 선형 구조부(211-2)로 이루어진다.
본 발명의 실시예에 따른 툴 조립체에서, 바람직하게는 어댑터(200)의 장착면(210A)에 형성된 맞물림 구조부(211)는 생크(100)의 결합면(100A)에 형성된 돌기부(110)를 수용할 수 있는 요부들이다.
이와 같은 구조를 갖는 장착부(210)를 포함하는 어댑터(200)를 생크(100)에 대응, 결합할 때, 장착부(210)에 형성된 맞물림 구조부(211)가 생크(100)의 연결면(100A)에 형성된 맞물림 구조부(110)가 맞물린다. 이와 같이, 어댑터(200)의 맞물림 구조부 (211)와 생크(100)의 맞물림 구조부(110)는 생크(100)에 어댑터(200)를 결합할 때 어댑터(200)를 안내하는 가이드 역할을 하며 또한 어댑터(200)가 생크(100)에 결합된 후 즉, 가공 공정 동안에는, 생크(100)에 대한 어댑터(200)의 이동을 방지한다.
한편, 장착부(210) 내에는 냉각 유체 흐름 통로(도시되지 않음)가 형성되며, 냉각 유체 흐름 통로의 제 1 종단(213; 냉각 유체 입구)은 맞물림 구조(211) 상에서 노출된다. 이 냉각 유체 입구(213)는 생크(100)의 맞물림 구조(110) 상에 형성된 냉각 유체 출구(130)와 대응하며, 따라서, 어댑터(200) 내에 형성된 냉각 유체 흐름 통로는 생크(100)의 내부에 형성된 냉각 유체 흐름 통로와 유체 연결된다.
한편, 맞물림 구조(110 및 211), 즉 제 1 선형 구조부(111, 211-1) 및 제 2 선형구조부(112, 211-2)는 생크(100)의 연결면(100A) 그리고 어댑터(200)의 장착면(200A) 내에서 연장됨으로써 각 맞물림 구조부(110 및 211)의 종단은 생크(100)의 연결면(100A) 그리고 어댑터(200)의 장착면(200A)의 테두리로부터 이격된다.
전술한 바와 같이, 어댑터(200)의 냉각 유체 입구(213)가 맞물림 구조(211) 상에, 생크(100)의 냉각 유체 출구(130)가 맞물림 구조(110) 상에 각각 형성되고 또한 각 맞물림 구조부(110 및 211)의 각 단부는 생크(100)의 연결면(100A) 그리고 어댑터(200)의 장착면(200A)의 테두리로부터 이격되어 있기 때문에 어댑터(200)가 생크(100)에 결합된 후 생크(100)의 냉각 유체 유동 통로와 어댑터(200)의 냉각 유체 유동 통로를 따라 유동하는 유체는 어답타(200)와 생크(100) 간의 경계면을 통한 누출이 방지된다.
한편, 어댑터(200)의 헤드부(220)는 소정의 간격을 두고 장착부(210)에 일체로 형성된 제 1 클램핑 부재(221) 및 제 2 클램핑 부재(222)를 포함하며, 제 1 클램핑 부재(221)와 제 2 클램핑 부재(222)의 대응하는 단부 위치에 인서트 수용부가 형성된다.
즉, 장착부(210)에서 연장된 제 1 클램핑 부재(221)와 제 2 클램핑 부 재(222) 사이에는 소정의 간격이 형성되어 있으며, 제 1 클램핑 부재(221)와 제 2 클램핑 부재(222)의 종단부에는 서로 대응하는 절개부(221-1, 222-1)가 형성되어 있다. 제 1 클램핑 부재(221)와 제 2 클램핑 부재(222)에 형성된 절개부(221-1, 222-1)에 의하여 소정의 공간이 형성되며, 이 공간에 인서트(300)가 수용됨으로써 인서트(300)가 헤드부(220)에 장착된다.
한편, 제 1 및 제 2 클램핑 부재(221 및 222) 중 어느 한 클램핑 부재(예를 들어, 하부 클램핑 부재인 제 2 클램핑 부재(222)) 내에는 장착부(210) 내에 형성된 냉각 유체 흐름 통로와 연결된 냉각 유체 흐름 통로(도시되지 않음)가 형성되며, 그 한 종단(223; 즉, 냉각 유체 출구)은 클램핑 부재(예를 들어, 제 2 클램핑 부재(222)) 외부로 노출된다. 특히, 냉각 유체 흐름 통로의 종단(223)은 제 1 및 제 2 클램핑 부재(221, 222)의 종단부에 형성된 절개부(221-1, 222-1)를 향하며, 따라서 냉각 유체 흐름 통로 내의 냉각 유체가 헤드부(220)에 장착된 인서트(300)의 절삭 엣지에 공급될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 어댑터(200)에서, 헤드부(220), 즉 제 1 클램핑 부재(221)와 제 2 클램핑 부재(222)는 장착부(210)의 대향부에 형성된다. 하부 클램핑 부재인 제 2 클램핑 부재(222)에는 관통 홀(224)이 형성되며, 또한 장착부(210)에도 다수의 관통홀(240)이 각각 형성되어 있다.
제 2 클램핑 부재(222)에 형성된 관통홀(224)은 장착부(210)에 형성된 어느 한 관통 홀(240)과 대응된다. 한편, 장착부(210)에 형성된 관통홀(240)은 생크(100)의 전면부에 형성된 스크류 홀(140)과 각각 대응하며, 따라서 장착 스크 류(400)를 어댑터(200)의 관통홀(224, 240)을 통과시킨 후 생크(100)의 스크류 홀(240)에 조임으로써 어댑터(200)는 생크(100)에 견고하게 장착된다.
한편, 상부 클램핑 부재인 제 1 클램핑 부재(221) 내에는 관통 홀(221-2)이, 하부 클램핑 부재인 제 2 클램핑 부재(222) 내에는 체결 홀(도시되지 않음) 이 각각 형성되어 있다. 바람직하게는 관통 홀(221-2)과 체결 홀은 제 1 및 제 2 클램핑 부재(221, 222)의 연장 방향과 실질적으로 수직을 이룬다. 따라서 클램핑 스크류(500)가 제 1 클램핑 부재(221)의 관통 홀(221-2)을 통하여 제 2 클램핑 부재(222)의 체결 홀에 체결되어 조여지면, 한 종단이 장착부(210)에 고정된 제 1 클램핑 부재(221)는 제 2 클램핑 부재(222)를 향하여 미소량 눌려진다.
이와 같이 눌려지는 제 1 클램핑 부재(221)에 의하여 제 1 클램핑 부재(221)와 제 2 클램핑 부재(222)의 종단부의 절개부(221-1, 222-1)에 의하여 형성된 공간 내에 위치한 인서트(300)는 눌려지는 제 1 클램핑 부재(221)와 고정된 제 2 클램핑 부재(222) 사이에 견고하게 장착된다.
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모듈형 툴 조립체의 분리사시도.
도 2는 도 1에 도시된 구성 부재들을 결합한 상태의 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모듈형 툴 조립체를 구성하는 어댑터의 배면 사시도.

Claims (7)

  1. 일단부에 형성된 연결면을 지닌 생크;
    장착 스크류에 의하여 상기 생크의 연결면에 고정되는 장착면 및 상기 장착면의 대향 위치에 형성된 헤드부를 갖는 어댑터;
    어댑터의 헤드부 일측에 형성되어 인서트를 수용하는 인서트 수용부; 및
    생크의 연결면 및 상기 어댑터의 장착면의 각각의 대향 위치에 형성되어 서로 맞물릴 수 있도록 돌기부 또는 요부의 형상을 지닌 맞물림 구조부;를 포함하되,
    상기 맞물림 구조부는 일 방향으로 연장하는 제 1 선형구조부 및 다른 방향으로 연장하는 제 2 선형구조부로 이루어지고, 상기 제 1 선형구조부와 제 2 선형구조부는 상기 연결면 및 상기 장착면 내부에서 각각 연장되어 각 선형구조부의 종단이 상기 연결면 및 상기 장착면의 테두리로부터 이격되어 있으며,
    상기 생크는 냉각 유체 흐름 통로를 내부에 구비하고,
    상기 어댑터는 상기 인서트 수용부로 냉각 유체가 공급되도록 형성되며, 생크의 냉각 유체 흐름 통로와 연결된 냉각 유체 흐름 통로를 내부에 구비하되,
    상기 생크의 냉각 유체 흐름 통로의 냉각 유체 출구와 상기 어댑터의 냉각 유체 흐름 통로의 냉각 유체 입구는 맞물림 구조부 상에 위치한 것을 특징으로 하는 툴 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제 1 선형구조부는 수평 방향으로 연장되고, 제 2 선형구조부는 수직 방향으로 연장됨으로써 생크의 연결면 및 어댑터의 장착면 각각의 상기 맞물림 구조부가 "T"자 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 툴 조립체.
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 생크의 연결면의 맞물림 구조부는 돌기부로 형성되고, 상기 어댑터의 장착면의 맞물림 구조부는 상기 생크의 돌기부를 수용할 수 있는 요부로 형성된 것을 특징으로 하는 툴 조립체
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 인서트 수용부는 상기 어댑터의 헤드부에 소정의 간격을 두고 형성된 제 1 클램핑 부재와 제 2 클램핑 부재 사이에 형성되며, 제 1 및 제 2 클램핑 부재에 체결되는 클램핑 수단에 의하여 상기 소정 간격이 감소함으로써 인서트가 고정된 것을 특징으로 하는 툴 조립체.
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