KR101005218B1 - 파이프 단부의 마감가공용 공구 - Google Patents

파이프 단부의 마감가공용 공구 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 커터(75, 77, 79)를 가지고 적절한 방식으로 공구에 고정되어 있는 적어도 하나의 블레이드 플레이트(3, 4)를 구비한 파이프 단부(7)의 마감가공용 공구(1)에 관한 것으로, 상기 적어도 하나의 블레이드 플레이트(3, 4)가 파이프 단부(7)의 단부표면(9)을 가공 및/또는 제작하는 제 1 커터(75), 단부표면(9)과 인접하는 내부챔퍼(11)를 제작 및/또는 가공하는 제 2 커터(77), 및 단부표면(9)과 인접하는 외부챔퍼(13)를 제작 및/또는 가공하는 제 3 커터(79)를 구비한 것을 특징으로 한다.
파이프 단부, 블레이드 플레이트, 커터, 단부표면, 챔퍼

Description

파이프 단부의 마감가공용 공구{Tool for the material-removing machining of pipe ends}
도 1은 2개의 블레이드 플레이트를 구비한 공구의 측면도,
도 2 및 3은 삽입되는 반경방향슬라이드를 각각 구비 및 구비하지 않은 도 1의 공구의 정면도,
도 4는 커팅인서트의 측면도,
도 5는 반경방향슬라이드 중 하나의 평면도,
도 6은 도 4의 커팅인서트를 장착한 반경방향슬라이드의 단면도,
도 7 내지 9는 블레이드 플레이트의 다양한 도면이다.
본 발명은 파이프 단부의 마감가공용 공구에 관한 것이다.
여기서 다루어지는 타입의 공구는 알려져 있다. 예를 들면, 상기 공구는 파이프 단부의 단부표면에 그와 인접하는 내부챔퍼 및 외부챔퍼를 제공하기 위하여 사용될 수 있다. 상기 목적을 위하여 이러한 타입 중 3가지 공구가 제공될 수 있는데, 상기 공구들은 3개의 작업단계로 단부표면 및 챔퍼를 가공 및 제작한다. 이러 한 3개의 작업운전을 적절히 설계된 공구에 의해 단일작업운전으로 통합하려는 시도가 이루어져 왔다. 이를 위하여, 상기 공구에는 파이프 단부를 병행하여 가공함으로써 단일작업운전으로 파이프 단부의 챔퍼 및 단부표면을 가공 및/또는 제작하는 다양한 커터가 구비될 수 있다. 그러나, 이러한 타입의 공구가 파이프 단부를 단일작업운전으로 가공하기에 적합하더라도, 그 구조가 매우 복잡하며 그에 따라 제조비용이 고가인 것으로 밝혀졌다. 게다가, 사용되는 여러가지의 커터들이 개별적으로 공급 및 제작되어야 하며, 또한 공구를 운전할 때 쉽게 뒤섞일 수 있다. 더구나, 양호한 결과를 얻기 위해서는, 각각의 커터들이 서로 및 대상물 윤곽에 대하여 공간적으로 복잡한 방식으로 셋팅/조절되어야 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 상술한 단점들을 극복하는 공구를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 적어도 하나의 블레이드 플레이트가 파이프 단부의 단부표면을 가공 및/또는 제작하는 제 1 커터, 단부표면과 인접하는 내부챔퍼를 제작 및/또는 가공하는 제 2 커터, 및 단부표면과 인접하는 외부챔퍼를 제작 및/또는 가공하는 제 3 커터를 구비한 것을 특징으로 하는 공구가 제공된다. 이와 같이, 단부표면 및 2개의 챔퍼는 파이프 단부 상에서 단일작업운전으로 가공 및/또는 제작될 수 있다. 적어도 하나의 블레이드 플레이트는 파이프 단부에 대하여 정확한 위치에 있어야 한다. 이와 같이, 다수의 블레이드 플레이트의 각각에 대하여 복잡한, 상대적인, 공간적인 셋팅 및 조절이 생략될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 2개의 블레이드 플레이트가 구비되고 공구에 고정되되, 제 1 및 제 2 블레이드 플레이트의 제 1 커터가 파이프 단부의 단부표면을 가공하고, 제 1 블레이드 플레이트의 제 2 커터가 내부챔퍼를 제작 및/또는 가공하고, 제 2 블레이드 플레이트의 제 3 커터가 외부챔퍼를 제작하는 방식이 되도록 고정되어 있는 것을 특징으로 한다. 이러한 방식에 의해, 단부표면을 가공하는 동안 절삭가공이 2개의 블레이드 플레이트 사이에서 분리될 수 있고, 따라서 공구가 다중날(multi-edged) 방식으로 절삭가능하고 가공가치의 상승에 기여하게 된다. 제 1 및 제 2 블레이드 플레이트의 제 1 커터는 그에 축방향의 동일 평면에 배치될 수 있으며, 그 결과 재료-제거(material-removing) 방식으로 균등하게 파이프 단부의 단부표면을 가공하게 된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 블레이드 플레이트에 대하여 반경방향셋팅장치가 구비되는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 블레이드 플레이트는 다른 반경으로 셋팅될 수 있으며, 따라서 본 발명의 공구는 여러가지의 다른 직경 및/또는 벽두께에 따라 파이프 단부를 가공하기에 적합해질 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 블레이드 플레이트에서의 제 1 커터가 파이프 단부의 가공될 단부표면의 폭보다 긴 것을 특징으로 한다. 반경방향셋팅장치와 함께, 2개의 블레이드 플레이트는 파이프 단부의 단부표면 및 2개의 챔퍼가 단일작업운전으로 가공될 수 있도록 위치할 수 있다. 이러한 경우, 단부표면은 양쪽 블레이드 플레이트 모두에 의해 가공되고 챔퍼는 하나의 블레이드 플레이트에 의해서만 각각 가공된다. 이를 위하여, 블레이드 플레이트 중 하나는 반경방향셋팅장치에 의해 더 큰 반경으로 셋팅될 수 있다. 본 발명에서 반경은 블레이드 플레이트의 중심점과 공구의 중앙축간의 최단거리를 말한다. 2개의 블레이드 플레이트의 반경방향셋팅에 따라, 양쪽 블레이드 플레이트가 동일 반경에 있는 극한 상황에서도 블레이드 플레이트의 제 1 커터의 길이에 상응하는 단부표면이 가공될 수 있다. 또 다른 극한 상황인 내부챔퍼 및 외부챔퍼 사이에 단부표면이 존재하지 않는 경우에서도 블레이드 플레이들의 반경이 다르게 선택될 수 있다. 그러므로 챔퍼의 크기는 블레이드 플레이트의 반경방향셋팅에 의존한다. 더구나, 이와 같이 본 발명의 공구는 또한 다른 벽두께를 갖는 파이프와 상응하도록 셋팅될 수 있다.
또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 파이프 단부의 단부표면을 가공 및/또는 제작하는 제 1 커터, 단부표면과 인접하는 내부챔퍼를 제작 및/또는 가공하는 제 2 커터, 및 단부표면과 인접하는 외부챔퍼를 제작 및/또는 가공하는 제 3 커터를 구비한 블레이드 플레이트가 제공된다. 이러한 타입의 블레이드 플레이트로, 파이프 단부의 단부표면 및 내부/외부챔퍼가 단일작업운전으로 가공 및/또는 제작될 수 있다. 그러나, 단부표면 및 챔퍼 중 하나만 가공 및/또는 제작하는 것도 또한 고려할 수 있다. 또한 블레이드 플레이트는 단부표면 및 2개의 챔퍼 중 하나를 동시에 가공 및/또는 제작하는데 사용될 수 있다. 단독 구성의 블레이드 플레이트로는, 3개의 다른 작업단계가 파이프 단부 상에서 수행될 수 있다. 상기 작업단계들은 개별적으로 또는 병행하여 또는 일부 개별적으로 또는 자유롭게 선택가능한 방식으로 병행하여 수행될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명의 블레이드 플레이트는 제 1 커터, 제 2 커터 및 제 3 커터를 각각 갖는 다수의 사용가능한 절삭부를 구비한 터닝 플레이트로 설계된 것을 특징으로 한다. 터닝 플레이트의 구성에 따라, 마모된 절삭부는 상기 터닝 플레이트를 회전 및/또는 방향전환시킴으로써 아직 날카로운 커터를 가진 절삭부로 교체될 수 있다. 이와 같이, 블레이드 플레이트의 총괄 사용수명 및 경제적 효율이 증가하게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 2개의 블레이드 플레이트(3, 4)를 구비한 공구(1)로서, 파이프 단부(7)를 가진 관형의 작업대상물(5)이 단면으로 도시되어 있다. 블레이드 플레이트(3, 4)가 파이프 단부(7)의 단부표면(9)을 가공 및/또는 제작하는 것을 볼 수 있다. 작업대상물(5)에 대하여 공구(1)의 (도면에 도시된) 위치 및 셋팅에서 내부챔퍼(11) 및 외부챔퍼(13)가 제작 및/또는 가공된다. 제 1 블레이드 플레이트(3)가 내부챔퍼(11) 및 단부표면(9)을 동시에 가공하는 것을 볼 수 있다. 대조적으로, 제 2 블레이드 플레이트(4)가 단부표면(9) 및 외부챔퍼(13)를 동시에 가공한다.
관형의 작업대상물(5)의 길이는 단부표면(9) 및 챔퍼(11, 13)의 가공에 있어 중요하지 않다. 이와 같이, 긴 파이프의 단부는 환상의 부속물이 예를 들면 어셈블리에 설치되는 것처럼 손쉽게 가공될 수 있다.
파이프 단부(7)의 가공, 즉 단부표면(9) 및 챔퍼(11, 13)의 가공을 위하여, 공구(1) 및 작업대상물(5)은 각각에 대하여 회전되도록 한다. 이 과정에서, 공구(1) 또는 작업대상물(5)은 움직이지 않을 수 있다. 더구나, 공구(1) 및 작업대상물(5)은 특히 단부표면(9) 및 챔퍼(11, 13)가 완전히 제작 및/또는 가공되기까지 일정거리에 대하여 서로의 방향으로 움직인다. 이를 위하여, 작업대상물은 움직이지 않을 수 있고 공구는 작업대상물(5)을 향한 전진방향으로 움직일 수 있다. 전진방향은 공구의 길이축을 따라 작업대상물까지, 즉 도 1의 방위에서 보는 바와 같이 왼쪽에서 오른쪽으로 공구(1)의 이동을 의미한다. 단부표면(9) 및 챔퍼(11, 13)가 완전히 가공되자마자, 전진이동은 멈출 수 있고 공구(1)는 전진방향과 반대로 작업대상물(5)으로부터 다시 분리될 수 있다. 공구(1)의 더 이상의 전진이동은 단지 작업대상물(5)으로부터 더 많은 재료의 제거를 유발할 뿐, 단부표면(9) 및 챔퍼(11, 13)에서의 어떠한 개선을 초래하지는 않는다.
더구나, 여기서 공구(1)는 각 블레이드 플레이트(3, 4) 당 상기 블레이드 플레이트(3, 4)가 고정되는 축방향셋팅장치(15)를 구비한다. 블레이드 플레이트(3, 4) 중 하나에 대해서만 이러한 타입의 축방향셋팅장치를 제공하는 것을 고려할 수 있다. 블레이드 플레이트(3, 4)는 적절한 방식, 예를 들면, 클램핑, 납땜, 접착에 의해 공구(1)의 기본 본체에 직접적으로 단일품으로서 고정될 수 있다. 블레이드 플레이트(3, 4)는 축방향셋팅장치(15)를 통하여 조절될 수 있어서, 블레이드 플레이트(3, 4)는 공구(1)의 중앙축에 대하여 수직인 평면에서 축방향으로 놓이고 그리하여 작업대상물(5)의 파이프 단부와 연동될 수 있다. 이렇게 하여 절삭의 분리가 달성될 수 있으며, 공구(1)는 다중날 방식으로 절삭가능하다. 결과적으로, 이러한 방식은 블레이드 플레이트(3, 4)의 사용수명을 증가시키는데 기여한다.
더구나, 여기서 공구(1)는 각 블레이드 플레이트(3, 4) 당 반경방향셋팅나사(19)를 가진 각각의 반경방향셋팅장치(17)를 구비한다. 하나의 블레이드 플레이트(3, 4)에 대해서만 이러한 타입의 반경방향셋팅장치을 제공하는 것을 고려할 수 있다. 반경방향셋팅장치(17)에 의하여, 블레이드 플레이트(3, 4)는 다양한 반경으로 셋팅될 수 있다. 블레이드 플레이트(4)가 블레이드 플레이트(3)보다 작은 반경에서 셋팅된 것을 볼 수 있다. 이와 같이 반경적으로 더 내부에 위치한 블레이드 플레이트(4)는 외부챔퍼(13)를 가공할 수 있고, 블레이드 플레이트(3)는 내부챔퍼(11)를 가공할 수 있다.
따라서, 블레이드 플레이트(3, 4)는 반경방향셋팅장치(17)를 통하여 원하는 반경에서 셋팅될 수 있다. 이와 같이 공구(1)를 이용한 여러가지의 가능성이 있다. 다음의 셋팅/가공 가능성이 다른 파이프 직경 및 벽두께, 작업대상물(5)의 파이프 단부(7)을 가공하는 조준방향, 전진경로의 함수로서 존재한다.
동일 반경:
이 셋팅에서, 단부표면(9) 또는 챔퍼(11, 13) 중 하나를 양쪽 블레이드 플레이트로 가공하는 것이 가능하다.
더구나, 블레이드 플레이트(3, 4)는 단부표면(9) 및 챔퍼(11, 13) 중 하나가 동시에 가공되도록 셋팅될 수 있다.
작업대상물(5)의 벽두께가 블레이드 플레이트(3, 4)의 유효절삭폭에 상응하는 제 3 운전모드에서, 단부표면(9) 및 챔퍼(11, 13)가 동시에 가공된다.
제 1 및 제 3 운전모드에서, 블레이드 플레이트(3, 4)의 하나는 생략될 수 있다. 이러한 경우, 블레이드 플레이트(3, 4)의 하나만 작업대상물(5)에 대하여 정렬되어야 한다.
다른 반경:
이 셋팅은 작업대상물(5)의 벽두께가 블레이드 플레이트(3, 4)의 유효절삭폭보다 작고 그럼에도 불구하고 단부표면(9) 및 챔퍼(11, 13)이 단일작업운전으로 동시에 가공될 때 수행된다. 이 셋팅모드는 도 1에 도시된 공구(1)의 셋팅과 일치한다. 블레이드 플레이트(3, 4)의 반경은 블레이드 플레이트(3, 4)의 보다 균일한 마모를 위하여 때때로 변할 수 있다. 이와 같이, 보다 큰 반경을 갖는 블레이드 플레이트는 보다 작은 반경으로 셋팅되고, 그 반대의 경우도 마찬가지다.
더구나, 이 셋팅은 매우 작은 벽두께를 가지는 작업대상물(5)의 단부표면(9)만이 가공될 때, 블레이드 플레이트(3, 4)의 보다 균일한 마모를 얻기 위하여 적절할 수 있다.
도 1에 도시된 공구(1)가 회전되도록 테이퍼 할로 생크(tapered hollow shank)(21)를 통하여 기계공구에 연결될 수 있다.
도 2 및 3은 도 1에 도시된 공구의 정면도이다. 도 1의 설명과 관련하여 참조되도록 동일한 부분에 대하여 동일한 참조번호가 제공된다.
도 3은 반경방향셋팅장치(17)의 일부인 2개의 반경방향슬라이드(23)를 도시한 것이다. 도 2에서 볼 수 있듯이, 반경방향슬라이드(23)는 2개의 안내홈(25)에 반경방향으로 변위가능한 방식으로 장착되어 있다.
도 2에서 볼 수 있듯이, 공구는 2개의 안내볼트(27) 및 도 3에 도시된 클램 핑나사(31)를 위한 4개의 나사홀(29)을 구비한다.
도 3에 도시된 반경방향슬라이드(23)는 슬롯(33, 35)을 구비한다. 상기 슬롯은 안내홈(25)과 더불어 반경방향슬라이드(23)를 안내하는 클램핑나사(31) 및 안내볼트(27)를 각각 수용하기 위하여 사용된다.
반경방향슬라이드(23)의 안내와 더불어, 클램핑나사(31)는 반경방향셋팅장치(17)의 반경방향슬라이드(23)를 반경적으로 고정하기 위한 슬롯(33)에 사용된다. 도 2와 3에서 볼 수 있듯이, 반경방향셋팅장치(17)는 반경방향셋팅나사(19), 예를 들면 차동나사가 삽입될 수 있는 나사홀(37, 39)을 구비한다. 따라서, 상기 나사홀을 통하여, 반경방향슬라이드(23) 및 블레이드 플레이트(3, 4)의 반경조절이 가능하다. 원하는 반경의 셋팅이후, 클램핑나사(31)는 조일 수 있고, 따라서 블레이드 플레이트(3, 4)는 원하는 반경으로 고정될 수 있다.
블레이드 플레이트(3, 4)의 절삭부 바로 부근에서, 냉각제출구(41)를 볼 수 있다. 상기 냉각제출구(41)를 통하여 블레이드 플레이트(3, 4) 및 가공위치가 냉각제 및/또는 윤활제 및/또는 수세제로 채워질 수 있다.
더구나, 안내홈(25)은 각각에 대하여 180°와 다른 각을 이루고 있음을 볼 수 있다. 이것은 블레이드 플레이트(3, 4)가 공구(1)에서 서로 정반대에 놓이지 않도록 배치되어 있는 것을 의미하며, 그리하여 공구(1)의 운전중 진동하려는 경향을 감소시키는데 기여할 수 있다.
도 4는 축방향셋팅장치(15)의 일부인 커팅인서트(43)의 측면도이다.
블레이드 플레이트(3)는 적절한 방식으로 커팅인서트(43) 상에 고정되어 있다. 블레이드 플레이트(3) 및 커팅인서트(43)를 단일품으로 설계하는 것을 고려할 수 있다.
여기서 또한 커터 홀더로서 역할하는 커팅인서트(43)는 클램핑나사(도면에는 도시되지 않음)가 고정될 수 있는 클램핑표면(45)을 구비한다. 커팅인서트(43)의 기본 형상은 원통형이며, 대응하는 중공-원통형 리세스에 축방향으로 변위가능하게 배치될 수 있다.
그러나, 다른 적당한 기본 형상, 예를 들면 입방형 또는 삼각형 또한 고려할 수 있다. 공구(1)의 리세스에서 의도하지 않은 회전에 대비하여 커팅인서트(43)를 고정하도록 안내조력을 제공하는 것도 고려할 수 있다. 블레이드 플레이트(3)를 교체하기 위하여, 전체 커팅인서트(43)는 공구(1)로부터 제거될 수 있다.
고정된 상태에서, 상기 커팅인서트는 반경방향슬라이드(23)의 원통형 리세스에 위치하며, 클램핑표면(45)을 눌러 붙이는 클램핑나사(도면에는 도시되지 않음)에 의해 공구(1)의 내부 실린더 벽에 고정된다. 클램핑나사는 클램핑표면(45)과 상호작용하는 이차원적 단부를 갖는다. 이와 같이, 회전된 위치에서 커팅인서트(43)의 의도하지 않은 고정은 사실상 제거되며, 그 결과 블레이드 플레이트(3, 4)는 작업대상물(5)에 대하여 항상 정확하게 정렬된다.
냉각제출구(41)(도면에서 볼 수 없음)로 개방된 냉각제채널(47)은 2개의 일점쇄선으로 표시되어 있다.
조절웨지(도면에는 도시되지 않음)와 상호작용할 수 있는 조절표면(51)은 커 팅인서트(43)의 후면에 설치된다. 원의 단면 형태로 되어 있고 도면의 평면에 대하여 수직인 인서트(43)의 단부표면을 따라 형성된 챔퍼(53)가 또한 설치된다. 상기 챔퍼(53)는 반경방향슬라이드(23)의 원통형 리세스로 커팅인서트(43)가 삽입되는 것을 용이하게 한다.
도 5는 도 3에 도시된 반경방향슬라이드(23)를 도시한 것이다. 이전 도면과 관련하여 참조되도록 동일한 부분에 대하여 동일한 참조번호가 제공된다.
반경방향슬라이드(23)는 반경방향셋팅장치(17)의 일부이다. 안내홈(25)에 변위가능하게 장착될 수 있는 안내립(55)이 파선으로 표시되어 있다. 도 5에 따르면, 안내립(55)이 반경방향슬라이드(23)의 후면에 형성되고, 나사홀(29) 부위에서 스텝(57)(도면에서 파선에 의해 표시됨)을 가지며, 즉 쇼울더(59)를 형성한다. 나사홀(39)은 쇼울더(59) 전역에서 형성된다. 안내홈(25)은 반경방향 및 외측의 뾰족한 단부에 나사홀(37)이 개방되는 대응 리세스를 구비한다. 반경방향슬라이드(23)가 설치된 상태에서, 즉 안내립(55) 및 쇼울더(59)가 안내홈(25) 및 대응 리세스에 위치할 때, 반경방향셋팅나사(19)는 나사홀(37, 39)로 삽입될 수 있고 반경방향슬라이드(23)의 반경위치를 조절하는데 사용될 수 있다. 반경방향슬라이드의 반경위치가 조절되고 따라서 블레이드 플레이트(3)의 반경위치 또한 조절된 후, 블레이드 플레이트는 클램핑나사(31)(도면에는 도시되지 않음)에 의해 슬롯(33)에 고정된다.
축방향셋팅장치(15)의 일부인 나사핀(61) 및 나사홀(65)이 만들어진 조절부(63)가 또한 도시되어 있다. 조절부(63)는 커팅인서트(43)의 조절표면(51)과 상호작용할 수 있는 웨지표면(67)를 구비한다. 그 과정에서, 상기 표면들(67, 51) 은 상호작용하되, 나사핀(61)이 나사홀(65)에 나사결합될 때, 커팅인서트가 반경방향슬라이드(23)의 원통형 리세스(68)에서 전진방향으로 이동하는 방식이 되도록 작용한다. 이와 같이 블레이드 플레이트(3)는 나사핀(61)의 발동작용에 의해 단순한 방식으로 축방향에서 조절될 수 있다. 조절이 완료되자마자, 커팅인서트(43)는 클램핑나사 및 클램핑표면(45)에 의해 공구(1)에 단단히 고정될 수 있다.
도 6은 반경방향슬라이드(23)의 단면도이다. 도시를 단순화하기 위하여, 다양한 구성요소가 도면의 평면으로 회전되었다. 이전 도면과 관련하여 참조되도록 동일한 부분에 대하여 동일한 참조번호가 제공된다.
원통형의 커팅인서트(43)가 삽입되는 원통형의 리세스(68)를 볼 수 있다. 이미 설명한 바와 같이 클램핑표면(45)을 눌러 붙이는 도시되지 않은 클램핑나사가 삽입될 수 있는 나사홀(69)을 볼 수 있다. 나사홀(69)은 커팅인서트(43)의 중앙축에 대하여 수직인 평면을 향한 전진방향에서 반경적으로 바깥쪽에 약간 경사져 있다. 이것은 클램핑나사의 클램핑 힘이 평면에 놓인 성분 및 전진방향에 반대로 작용하는 성분으로 분리되는 것을 의미한다. 따라서, 전진방향에 반대로 작용하는 분력은 반경방향슬라이드(23)의 원통형 리세스(68)로의 전진방향에 반대인 커팅인서트(43)를 가압한다. 이것은 조절부(63)의 웨지표면(67) 및 조절표면(51)이 서로 가압하는 효과에 긍극적으로 이용된다. 결과적으로, 나사핀(61)을 통하여 이미 이루어진 축조정은 클램핑 힘에 의해 변하지 않음이 확실하다.
도 7 내지 9는 블레이드 플레이트(3, 4) 중 하나의 다양한 상세도이다. 도 7은 측면도, 도 8은 평면도, 도 9는 플레이트(3, 4) 중 하나의 사시도이다. 도 7 내 지 9에서 동일하게 도시된 상세도의 경우, 동시에 참조된다. 단순화하기 위하여, 블레이드 플레이트(3)에 대한 참조가 블레이드 플레이트(4)에 또한 적용된다.
도 7 내지 9에 도시된 블레이드 플레이트(3)는 90°의 각에서 회전적으로 대칭이다. 단지 블레이드 플레이트(3)의 한 90°컷아웃(절삭부)에 대해서 설명하지만, 또 다른 3개의 회전적으로 대칭적인 컷아웃에도 동일하게 적용된다.
블레이드 플레이트(3)는 터닝 플레이트 또는 교체가능한 플레이트로 설계되며, 고정나사가 삽입될 수 있는 중앙 압입부(71)를 구비한다. 블레이드 플레이트(3)는 전체 4개의 절삭부(73)를 구비한다. 이들 절삭부 중 하나가 마모되면, 여전히 날카로운 또 다른 절삭부(73)가 위치하되, 중앙 압입부(71)에 대해 90°로 블레이드 플레이트(3)가 단순히 회전함에 의하여 절삭부가 작업대상물(5)을 가공하도록 위치할 수 있다. 각각의 절삭부(73)는 전체 3개의 커터(75, 77, 79)를 구비한다. 커터(75, 77) 및 커터(75, 79)는 서로 직접적으로 인접하며, 서로에 대하여 각을 이루고 있다.
도 7은 가공방향을 표시하는 화살표(81)를 도시하고 있다. 가공방향은 작업대상물(5)의 가공표면에 대하여 블레이드 플레이트(3)가 안내되는 방향이다.
도 8에서 블레이드 플레이트(3)의 가능한 4개의 전진방향 중 하나가 화살표(83)에 의해 표시되고 있다.
도 8에서 볼 수 있듯이, 파이프 단부(7)의 단부표면(9)을 가공하는 제 1 커터(75)는 가공 및 전진방향에 대하여 수직이다. 커터(77, 79)는 커터(75)와 각을 이루어, 챔퍼(11, 13)의 각을 결정한다. 이를 위하여, 커터들은 전진방향에 대하여 수직인 가상평면에 대하여 각을 이루며, 상기 각은 챔퍼(11, 13)의 각에 대응한다.
도 7에서 볼 수 있듯이, 챔퍼(11, 13)에 대한 전단절삭을 수행하도록, 커터(77, 79)는 부가적으로 가공방향에 대하여 수직인 가상평면(도 8의 도면의 평면에 해당)에 대하여 일정한 각으로 기울어질 수 있다.
블레이드 플레이트(3)는 가공방향에 반대로 끝이 점점 가늘어짐을 볼 수 있다. 따라서, 각 커터(75, 77, 79)는 양각 연마된(relief-ground) 것이다. 이것은 커터(75, 77, 79) 중 하나에 각각 인접하고 가공방향과 반대로 블레이드 플레이트(3)의 중앙축(도 7에서 일점쇄선(91)에 의해 표시) 쪽으로 약간 경사진 표면(85, 87, 89)에서 또렷이 보인다.
커터(75, 77, 79)는 공구(1)의 축/반경방향셋팅장치(15, 17)와 결합하여 매우 광범위한 용도로 사용될 수 있다. 벽두께가 제 1 커터(75)의 길이보다 작은 작업대상물의 경우, 하나의 단부표면(9)을 제작 및/또는 가공하는 것만 고려할 수 있다. 이러한 타입의 작업대상물(5)의 경우 블레이드 플레이트(3)가 대응하게 반경적으로 조절된다면, 내부챔퍼(11) 또는 외부챔퍼(13)가 가공 또는 제작되도록 커터(77, 79) 중 하나는 작업대상물과 또한 연동하게 된다.
2개 또는 그 이상의 블레이드 플레이트(3, 4)가 사용된다면, 예를 들어 단부표면(9)과 내부챔퍼(11)를 가공하는 블레이드 플레이트(3) 및 단부표면(9)과 외부챔퍼(13)를 가공하는 블레이드 플레이트(4)가 사용될 수 있다. 커터(77, 79) 중 하나는 파이프 단부(7)의 챔퍼(11, 13)와 연동하도록 블레이드 플레이트(3)가 조절되고 동시에 제 1 커터(75)가 파이프 단부(7)의 단부표면(9)과 연동하지 않도록 공구(1)의 전진이 제한된다면 또 다른 용도로 사용될 수 있다. 이러한 경우, 단지 챔퍼(11, 13) 중 하나만 제작 및/또는 가공하는 것이 가능하다.
더구나, 작업대상물(5)의 벽두께가 제 1 커터(75)의 폭보다 크지만 절삭부(73)의 유효폭보다는 넓지 않도록 선택하는 것이다 가능하다. 이러한 경우, 단부표면(9) 및 챔퍼(11, 13)가 단지 하나의 블레이드 플레이트(3)를 이용하여 작업대상물(5)의 파이프 단부(7) 상에서 단일작업운전으로 제작 및/또는 가공될 수 있다. 전진이 제한된다면, 단지 챔퍼(11, 13)를 제작 및/또는 가공하는 것 또한 가능하다.
더구나, 커터(77, 79)가 커터(75)와 각각 이루는 각이 서로 다르도록 구성하는 것을 고려할 수 있다. 이러한 결과, 다른 챔퍼각을 갖는 챔퍼가 파이프 단부(7) 상에서 구현될 수 있다.
또한, 블레이드 플레이트(3, 4)가 공구(1), 특히 공구(1)의 주본체에 직접적으로 고정되도록, 바람직하게는 클램핑클로에 의해 또는 나사결합 또는 납땜 또는 다른 적절한 방식으로 연결되게 하는 것이 가능하다. 특히 파이프 직경이 작은, 바람직하게는 6 ㎜보다 작은 경우, 커터(75, 77, 79)는 공구(1)과 함께 단일품으로서 만들어질 수 있다. 이러한 경우, 블레이드 플레이트(3, 4) 및 이들을 고정하는 수단이 생략될 수 있는 장점이 있다.
마지막으로, 블레이드 플레이트(3)를 원하는 어떠한 다각형 형상으로 설계하는 것을 고려할 수 있다. 이와 같이, 원하는 수의 절삭부(73)가 블레이드 플레이트(3) 상에 제공될 수 있다. 활성 절삭부(73)는 대응하는 다각형의 각에 대 하여 블레이드 플레이트(3)의 회전에 의해 교체된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 공구를 이용하면 단일작업운전으로 파이프 단부의 챔퍼 및 단부표면을 가공 및/또는 제작할 수 있으며, 다수의 블레이드 플레이트의 각각에 대하여 복잡한, 상대적인, 공간적인 셋팅 및 조절이 생략될 수 있다. 또한 절삭가공이 분리되고 다중날 방식으로 절삭가능하여 가공가치가 상승하고, 여러가지의 다른 직경 및/또는 벽두께에 따라 파이프 단부를 가공하기에 적합하며, 교체가능한 플레이트로 설계되어 블레이드 플레이트의 총괄 사용수명 및 경제적 효율이 증가한다.

Claims (22)

  1. 하나 이상의 커터를 가지고 공구에 고정되는 블레이드 플레이트를 구비한 파이프 단부의 마감가공용 공구에 있어서,
    상기 블레이드 플레이트가 파이프 단부(7)의 단부표면(9)을 가공 또는 제작하는 제 1 커터(75), 단부표면(9)과 인접하는 내부챔퍼(11)를 제작 또는 가공하는 제 2 커터(77), 및 단부표면(9)과 인접하는 외부챔퍼(13)를 제작 또는 가공하는 제 3 커터(79)를 구비하고,
    상기 공구는 2 개의 블레이드 플레이트(3, 4)가 구비되고, 제 1 및 제 2 블레이드 플레이트(3, 4)의 제 1 커터(75)가 파이프 단부(7)의 단부표면(9)을 가공하고, 제 1 블레이드 플레이트(3)의 제 2 커터(77)가 내부챔퍼(11)를 제작 또는 가공하고, 제 2 블레이드 플레이트(4)의 제 3 커터(79)가 외부챔퍼(13)를 제작 또는 가공하는 방식이 되도록 공구에 고정되고,
    상기 2 개의 블레이드 플레이트(3, 4)가 서로 직경 방향으로 정반대에 놓이지 않도록 배치되고,
    상기 2 개의 블레이드 플레이트(3, 4)를 위한 반경방향셋팅장치(17) 및 축방향셋팅장치(15)를 구비한 것을 특징으로 하는 파이프 단부의 마감가공용 공구.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 단부표면(9) 및 이와 인접하는 챔퍼(11, 13)가 상기 2 개의 블레이드 플레이트(3, 4)에 의한 단일작업운전으로 제작 및 가공되는 방식이 되도록 2 개의 블레이드 플레이트(3, 4)가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 파이프 단부의 마감가공용 공구.
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  7. 제 3 항에 있어서, 2 개의 블레이드 플레이트(3, 4)가 단부표면(9) 및 챔퍼(11, 13)를 단일작업운전으로 가공 또는 제작하기 위한 동일한 구조인 것을 특징으로 하는 파이프 단부의 마감가공용 공구.
  8. 제 1 항에 있어서, 각 블레이드 플레이트(3, 4) 당 하나의 반경방향셋팅장치(17)가 구비된 것을 특징으로 하는 파이프 단부의 마감가공용 공구.
  9. 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서, 반경방향셋팅장치(17)가 반경방향슬라이드(23)를 구비한 것을 특징으로 하는 파이프 단부의 마감가공용 공구.
  10. 제 1 항에 있어서, 각 블레이드 플레이트(3, 4) 당 하나의 축방향셋팅장치(15)가 구비된 것을 특징으로 하는 파이프 단부의 마감가공용 공구.
  11. 제 1 항 또는 제 10 항에 있어서, 축방향셋팅장치(15)가 축방향셋팅나사, 조절부(63) 및 클램핑표면(45)을 구비한 것을 특징으로 하는 파이프 단부의 마감가공용 공구.
  12. 제 1 항에 있어서, 2 개의 블레이드 플레이트(3, 4)를 고정하기 위한 커팅인서트(43)를 구비한 것을 특징으로 하는 파이프 단부의 마감가공용 공구.
  13. 제 1 항에 있어서, 2 개의 블레이드 플레이트(3, 4)가 공구(1)에 직접적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 파이프 단부의 마감가공용 공구.
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  19. 제 1 항에 있어서, 2 개의 블레이드 플레이트(3, 4)가 클램핑되어 공구(1)에 직접적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 파이프 단부의 마감가공용 공구.
  20. 제 19 항에 있어서, 2 개의 블레이드 플레이트(3, 4)가 클램핑클로에 의해 클램핑되어 공구(1)에 직접적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 파이프 단부의 마감가공용 공구.
  21. 제 1 항에 있어서, 2 개의 블레이드 플레이트(3, 4)가 나사결합 또는 납땜되어 공구(1)에 직접적으로 연결되거나, 공구(1)가 제 1, 제 2 및 제 3 커터(75, 77, 79)를 구비한 것을 특징으로 하는 파이프 단부의 마감가공용 공구.
  22. 삭제
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