KR101522045B1 - 컷팅 도구 홀더 및 이에 대한 컷팅 인서트 - Google Patents

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Abstract

컷팅 도구 홀더(11)는 상면과 하면을 갖는 컷팅 인서트(13)를 장착하며, 상기 컷팅 도구 홀더에는 상기 상면과 하면 사이에서 연장되는 내면을 갖는 인서트 보어가 형성된다. 상기 홀더는 하부 표면과 상기 하부 표면에 대해 경사진 적어도 하나의 측벽에 의해 정의되는 시트, 상기 시트의 상기 하부 표면에 개방단을 갖는 보어 축을 갖는 시트 보어, 및 상기 시트에 컷팅 인서트를 고정하기 위한 고정 메커니즘을 포함한다. 상기 고정 메커니즘은 상기 시트 보어 내에 수용되며 몸체의 근위단과 원위단 사이에서 연장되는 외면을 갖는 몸체를 갖고 상기 근위단과 원위단을 따라 핀 축을 형성하는 고정 핀(16)을 포함한다. 상기 고정 메커니즘은 상기 컷팅 인서트가 상기 하부 표면에 대하여 정렬되는 하면을 가지며 시트 내에 위치되도록 제1정도까지 상기 하부 표면을 통해 시트 보어 내에서부터 상기 시트로 상기 원위단이 돌출하는 적어도 제1의 장착 위치와 상기 인서트 보어의 내면과 결합하도록 상기 제1정도보다 큰 제2정도까지 상기 하부 표면을 통해 시트 보어 내에서부터 상기 시트로 상기 원위단이 돌출하는 제2의 고정 위치 사이에서 상기 시트 보어의 보어 축을 따라 상기 고정 핀을 축방향으로 이동시켜서 상기 인서트를 제 위치에 고정시키기 위한 변위장치를 더 포함한다.

Description

컷팅 도구 홀더 및 이에 대한 컷팅 인서트{A CUTTING TOOL HOLDER AND A CUTTING INSERT THEREFOR}
본 출원은 일련의 출원, 2007년 6월 6일자에 출원된 제183721호, 2007년 6월 20일자에 출원된 제184091호, 2007년 7월 19일자에 출원된 제184742호, 2007년 10월 10일자에 출원된 제18659호, 및 2008년 3월 11일자에 출원된 제190100호의 출원에 대한 부가적인 특허이고, 본 출원에는 컷팅 도구의 수가지 부가적인 변형, 개선 및 이러한 특허 출원에 제안된 이에 대한 컷팅 인서트가 기재되어 있다.
컷팅 작동을 위해, 특히 금속과 같은 단단한 컷팅 재료에 대해 이용되는 경우, 컷팅 도구의 컷팅 에지는 급속하게 마모되어, 상기 컷팅 에지를 수시로 대체하거나 또는 재연마시켜야 한다. 밀링 머신과 같은 여러 타입의 커터 기계에 있어서, 상기 컷팅 도구는 그 시트(seat) 내에 고정되는 컷팅 인서트에 형성된 복수의 컷팅 에지를 포함한다. 각각의 컷팅 인서트는 컷팅 도구의 각 시트 내에 상기 컷팅 인서트를 인덱싱(indexing)하여 순차적으로 컷팅 작동이 되는 복수의 컷팅 에지를 포함한다.
전형적인 컷팅 도구에서, 상기 컷팅 인서트의 보어를 통해 상기 컷팅 도구에서의 시트 하부로 통과하는 패스너에 의해 상기 컷팅 인서트가 컷팅 도구의 시트 내에 부착된다. 다른 컷팅 에지를 이용하기 위하여 상기 컷팅 인서트를 인덱싱하는 것은 패스너의 제거, 상기 컷팅 인서트의 재배치, 및 상기 컷팅 도구의 시트 내에 컷팅 인서트의 재부착이 필요하게 된다. 이러한 각 작동에는 시간과 노동력이 필요하고, 상기 컷팅 도구는 일반적으로 복수의 컷팅 인서트를 포함하기 때문에, 컷팅 도구에서 컷팅 인서트를 인덱싱하는데 포함된 시간 및 노동 비용이 상당하게 된다.
본 발명의 목적은 컷팅 도구 및 이에 대한 컷팅 인서트를 제공하기 위한 것으로, 이는 최소한의 시간과 노동력으로 유효하게 컷팅 인서트를 인덱스할 수 있게 하기 위한 것이다. 본 발명의 다른 목적은 컷팅 도구 및 이에 대한 컷팅 인서트를 제공하기 위한 것으로, 이는 컷팅에 있어서 컷팅 인서트의 장착뿐만 아니라 인덱스 작동 동안에 상기 컷팅 인서트의 부착하고 탈착시키기 위하여 삽입 및 제거되는 별도의 패스너를 이용할 필요가 없게 하기 위한 것이다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 상면과 하면을 갖는 컷팅 인서트를 장착하며, 상기 상면과 하면 사이에서 연장되는 내면을 갖는 인서트 보어가 형성된 컷팅 도구 홀더가 제공되고, 상기 홀더는 하부 표면에 의해 형성된 시트와 상기 하부 표면에 대해 경사진 적어도 하나의 측벽, 상기 시트의 하부 표면에 개방단을 갖는 보어 축을 갖는 시트 보어, 및 상기 시트에 컷팅 인서트를 고정하기 위한 고정 메커니즘을 포함하고; 상기 고정 메커니즘은 상기 시트 보어 내에 수용되며 몸체의 근위단과 원위단 사이에서 연장되는 외면을 갖는 몸체를 갖고 상기 근위단과 원위단을 따라 핀 축을 형성하는 고정 핀, 및 상기 컷팅 인서트가 상기 하부 표면에 대하여 정렬되는 하면을 가지며 시트 내에 위치되도록 제1정도까지 상기 하부 표면을 통해 시트 보어 내에서부터 상기 시트로 상기 원위단이 돌출하는 적어도 제1의 장착 위치와 상기 인서트 보어의 내면과 결합하도록 상기 제1정도보다 큰 제2정도까지 상기 하부 표면을 통해 시트 보어 내에서부터 상기 시트로 상기 원위단이 돌출하는 제2의 고정 위치 사이에서 상기 시트 보어의 보어 축을 따라 상기 고정 핀을 축방향으로 이동시켜서 상기 인서트를 제 위치에 고정시키기 위한 변위장치를 포함한다.
'정렬된다( aligned )'는 용어는 상기 하면과 하부 표면이 대체로 서로 평행하다는 구성을 나타낸 것이다. 상기 하면과 하부 표면은 서로 접촉할 필요가 없고, 즉 서로 간격을 두고 떨어질 수 있다.
또한, '장착 위치( mounting position )'란 용어는 홀더에 컷팅 인서트를 장착시키는 것만이 아니라 상기 홀더로부터 컷팅 인서트를 장착해제하고 상기 컷팅 인서트의 위치를 변화시키는 소정의 정도까지 상기 컷팅 인서트를 해제시키는 위치를 정의하도록 이용된다.
본 발명의 구체적인 예에 따르면, 상기 장치는 양 위치에서 상기 근위단이 시트 보어 내에 위치될 수 있도록 이루어질 수 있다. 또한, 다른 예에 따르면, 양 위치에서, 중계 장치의 보어 내에 근위단이 위치되는 경우, 상기 시트 보어는 고정 핀을 수용하는 보어를 갖는 중계 장치를 수용할 수 있다.
상기 컷팅 인서트에는 측면이 더 형성되고, 상기 컷팅 인서트가 컷팅 도구 홀더의 시트 내에 고정되는 경우, 상기 적어도 하나의 측면과 적어도 하나의 시트의 측벽의 견고한 결합을 용이하게 하기 위하여 상기 고정 핀은 인서트 보어의 내면에 압력을 가한다. 상기 컷팅 인서트에는 컷팅 에지를 포함하는 다른 측면이 더 형성될 수 있다.
상기 핀 축이 컷팅 인서트의 내면에 대하여 경사져서 적어도 하나의 측벽 방향으로 상기 내면에 대하여 압력을 가하도록, 즉 상기 내면과 상기 시트의 측벽을 향하는 적어도 하나의 측면 사이에 형성된 컷팅 인서트의 부분이 고정 핀의 원위단과 측벽 사이에서 고정결합되도록 상기 고정 핀의 장치와 상기 컷팅 인서트의 내면이 이루어질 수 있다. 이러한 장치는 임의의 다음 구성에 의해 이루어질 수 있다:
- 상기 고정 핀은 표면부를 갖고, 핀 축은 상기 시트의 하부 표면에 대하여 수직하며 상기 컷팅 인서트의 내면은 그 하면에 대하여 경사지고;
- 상기 핀 축은 하부 표면에 대하여 경사지고, 즉 수직하지 않고, 상기 컷팅 인서트의 내면은 하면에 대하여 수직하고;
- 상기 핀 축과 내면 모두는 시트의 하부 표면 및 컷팅 인서트의 하면에 대하여 각각 경사지고, 즉 수직하지 않다.
이러한 구성에서, 상기 시트의 하부 표면과 적어도 하나의 측벽은 예각으로 제한되지 않고, 직각(90°)일 수 있으며 심지어 둔각일 수 있다.
상기 변위장치는 고정 핀 또는 상기 고정 핀의 근위단과 기계적으로 결합하는 고정 핀과 별개의 장치이고, 이에 따라 상기 장치의 변위는 상기 고정 핀을 축방향으로 변위시킨다. 이러한 장치의 예는 상기 고정 핀에 대하여 가압되는 편향 스프링, 볼트 또는 웨지일 수 있다.
특히, 편향 스프링이 상기에서 제안된 바와 같이 이용되는 경우, 상기 편향 스프링은 상기 고정 핀이 편향 스프링에 의해 고정 위치에 일정하게 가압되도록 배치될 수 있다. 따라서, 상기 고정 핀의 위치를 장착 위치로 전환하는 것은 상기 편향 스프링의 간단한 가압에 의해 달성될 수 있다.
구체적으로, 상기 홀더로부터 컷팅 인서트를 해제시키기 위하여, 상기 편향 스프링의 가압은 고정 핀에 압력을 가함으로써 달성될 수 있다. 일례에 따르면, 상기 인서트 보어가 양 단, 즉 상면과 하면에서 개방되도록 상기 컷팅 인서트가 형성될 수 있고, 상기 편향 스프링의 가압을 위해 상기 고정 핀의 원위단에 압력을 가하도록 압력기구가 상기 인서트의 상면을 통해 보어에 삽입될 수 있다. 다른 예에 따르면, 상기 고정 핀에는 누크(nook)와 홀더가 형성되거나 또는 상기 컷팅 인서트에는 상기 고정 위치에 상기 누크와 정렬되도록 배치된 리세스가 형성된다. 따라서, 압력기구는 상기 리세스가 누크 내에 수용되도록 삽입될 수 있고, 상기 편향 스프링의 가압을 위해 상기 고정 핀에 압력을 가할 수 있다.
또한, 상기 고정 핀에는 변위장치가 일체로 형성될 수 있어서, 상기 핀이 임의의 방향으로 이동하는 것은 축방향 이동을 일으킨다. 이러한 장치의 일례는 상기 핀의 회전이 축방향을 따라 상기 핀의 진행이 이루어지도록 상기 고정 핀에 시트 보어의 내부 나사산 내에 수용가능한 외부 나사산이 형성되는 예일 수 있다. 상기 고정 핀을 회전시키는 스크류드라이버 같은 회전기구를 수용하는 볼트 헤드를 갖는 고정 핀의 단부 중 하나에 상기 고정 핀이 형성될 수 있다.
특히, 상기 고정 핀의 원위단에 볼트 헤드가 형성되도록 상기 고정 핀은 디자인될 수 있고, 상기 회전기구는 상부로부터 고정 핀을 결합하도록, 즉 볼트 헤드를 결합하기 위하여 먼저 상기 컷팅 인서트를 통과하도록 적용된다. 이 경우, 상기 인서트 보어는 상면과 하면 모두에 개방부를 가질 수 있다. 또한, 상기 근위단에는 볼트 헤드가 형성될 수 있고, 상기 회전기구는 하부로부터 고정 핀을 결합하도록, 즉 볼트 헤드를 결합하기 위하여 먼저 상기 홀더를 통과하도록 적용된다.
그러나, 전술한 바와 같이, 상기 장착 위치와 고정 위치 사이에서 상기 고정 핀이 이동하는 것에 있어서, 볼트 헤드가 형성되든 안되든 관계없이, 상기 고정 핀의 원위단은 하부 표면으로부터 시트로 더 멀어지게 이동된다.
전술한 예와 관련해서, 컷팅 인서트를 장착하고, 장착해제하고, 또는 가역시키는데 필요한 시간은 통상적인 컷팅 도구의 작동(볼팅)보다 대체로 작고, 이는 그 중에서도 고정 핀의 위치를 변화시키는 간단한 방법(예를 들면, 스프링의 가압)이고, 상기 고정 핀은 항상 시트 보어 내에 존재한다는 점이다. 예를 들어 후자의 특징에 의해, 상기와 같은 작동 동안에 볼트가 풀어지는 위험을 줄일 수 있다. 상기와 같은 작동을 수행하는데 필요한 시간은 컷팅 도구에 이용되는 컷팅 인서트의 수에 직접 비례하여 증가하는데, 이러한 시간을 줄이는 것은 중요하다.
상기 도구 홀더에는 두 인접한 측벽이 형성될 수 있고, 상기 컷팅 인서트의 두 인접한 측면이 상기 시트의 두 인접합 측벽과 정렬되도록 상기 시트는 컷팅 인서트를 수용할 수 있다. 상기 시트의 두 인접한 측벽에는 상기 컷팅 인서트의 두 인접한 측면에 형성된 매칭 인서트 고정부를 견고하게 결합되는 시트 고정부가 더 형성될 수 있다. 상기 측면과 측벽의 고정부는 수/암 타입의 연결부로서 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 측면에는 하부 표면에 대하여 대체로 평행한 측면을 따라 연장되며 서로에 대하여 경사진 제1 및 제2홈 표면에 의해 형성된 홈이 형성되고, 상기 측벽에는 상기 홈 내에 수용되도록 서로에 대하여 매칭되게 경사진 제1 및 제2돌출 표면에 의해 형성되며 유사하게 연장되는 대응 돌출부가 형성될 수 있다. 상기 홈 표면 사이의 각도는 30°에서 150°사이의 범위에 있을 수 있다.
작동에 있어서, 상기 컷팅 인서트에 여러 하중이 가해지고, 그 중에서도 상기 하부 표면으로부터 하면의 결합을 해제시킬 수 있게 상기 하부 표면에 대하여 대체로 수직한 방향의 축방향 하중이 가해진다. 그러나, 상기 컷팅 인서트의 하면이 상기 시트의 하부 표면에 대하여 측벽으로부터 멀어지는 방향으로 슬라이딩 변위하는 것으로부터 방지되는 동안에, 상기 시트의 측벽의 고정부와 상기 컷팅 인서트의 측면의 고정부 사이의 전술한 결합은 상기 컷팅 인서트가 축방향 하중에 대하여 지지하도록 이루어질 수 있다. 다시 말해서, 상기 측벽의 고정부로부터 상기 측면의 고정부의 결합해제가 방지되는 동안, 상기 컷팅 인서트는 축방향 하중을 견딜 수 있으며 상기 하부 표면으로부터 하면이 결합해제되는 것을 방지할 수 있다.
이를 위하여, 상기 도구 홀더에는 저지부재가 형성될 수 있고, 상기 컷팅 인서트에는 상기 슬라이딩 변위를 방지하는 방법으로 상기 도구 홀더의 시트에 장착되는 경우에 상기 저지부재를 결합하도록 하는 저지부가 형성될 수 있다. 본 발명의 일례에 따르면, 상기 고정 핀도 저지부재를 구성할 수 있고, 상기 컷팅 인서트의 내면에 가해진 압력에 의하여 상기 슬라이딩 변위를 방지할 수 있다.
또한, 상기 컷팅 도구도 접선 하중, 즉 상기 하부 표면 및 시트의 측벽에 대하여 압력을 가하는 컷팅 인서트와 도구 홀더의 하면의 각각에 대해 평행한 방향으로 가해진 하중을 견딜 수 있다. 구체적인 예에 따르면, 상기 측벽은 하부 표면에 대하여 예각으로 경사질 수 있고, 상기 측면은 하면에 대하여 대응되게 예각으로 경사질 수 있다. 이러한 배열은 접선 하중으로 인하여 측면에 가해진 압력이 상기 시트의 하부 표면에 상기 컷팅 인서트의 하면을 강하게 누르는 상기 컷팅 인서트에 하방향 압력을 일으키는 웨지 효과를 발생시킬 수 있게 제공할 수 있다. 상기 웨지 효과가 상기 측면과 측벽 사이에 발생되는 정적 마찰을 극복하는데 충분하도록 각도가 이루어진다.
상기 컷팅 도구 홀더는 밀링, 드릴링, 및 터닝 등과 같은 여러 컷팅 작동을 위헤 이용될 수 있고, 복수의 컷팅 인서트를 동시에 수용할 수 있다.
본 발명의 하나의 구체적인 실시예에 따르면, 상기 컷팅 도구 홀더는 컷팅 인서트가 밀링 인서트인 경우에 밀링 작동을 위해 이용될 수 있다. 상기 도구 홀더는 복수의 밀링 인서트를 수용할 수 있다.
다른 구체적인 실시예에 따르면, 상기 컷팅 도구는 중앙 축에 대하여 회전하게 되는 드릴 도구이고, 상기 컷팅 인서트는 드릴 헤드의 형태이다. 상기 드릴 헤드는 적어도 하나의 컷팅 에지와 고정 메커니즘과 결합되는 장착부를 포함하는 드릴부를 갖는 드릴 헤드 몸체 및 위치결정 요소를 포함한다. 또한, 상기 드릴 헤드 몸체에는 복수의 몸체부가 형성되고, 각 몸체부는 드릴부와 고정 메커니즘을 포함한다. 따라서, 상기 도구 홀더에는 그 내부에 고정 메커니즘을 견고하게 수용하기에 적합한 복수의 시트부가 형성될 수 있다.
상기 고정 메커니즘에는 컷팅 도구의 고정 핀을 수용하기에 적합한 인서트 보어 및 전술한 바와 유사한 방법으로 대응하는 하부 표면과 측벽에 대하여 정렬되는 상하면이 형성된다. 특히, 상기 도구 홀더의 측벽은 카운터-배치되고, 상기 드릴 헤드는 제 위치에 견고하게 유지되며 상기 측벽으로 인한 일방향(예를 들면, CW) 및 상기 고정 핀으로 인한 타방향(예를 들면, CCW)으로 상기 도구 홀더에 대하여 회전하는 것으로부터 방지되도록 상기 장치가 이루어질 수 있다.
부가적으로, 상기 컷팅 도구의 시트의 하부 표면은 그 중앙 축에 대하여,예를 들면 외부 에지 및 내부 에지를 갖는 원뿔 형상을 가질 수 있고, 상기 외부 에지는 내부 에지에 대하여 축방향으로 낮게 위치된다. 상기 드릴 헤드의 드릴부의 하면은 반대의 대응하는 형상, 즉 외부 에지와 내부 에지를 가질 수 있고, 상기 외부 에지는 내부 에지에 대하여 축방향으로 높게 위치된다. 이러한 구성에 의해 상기 도구 홀더에 대하여 드릴 헤드의 자동식 자기 집중을 용이하게 할 수 있다.
상기 위치결정 요소는 도구 홀더의 대응하는 위치결정부와 정렬될 수 있다. 예를 들면, 상기 위치결정 요소는 도구 홀더의 대응 보어 내에서 수용가능한 연장부일 수 있다. 상기 드릴 헤드와 도구 홀더의 위치결정부에는 상기 도구 홀더로부터 결합해제되는 드릴 헤드를 더 고정하기 위하여 베이어닛(bayonet) 장치가 형성될 수 있다.
다른 예에 따르면, 상기 컷팅 도구는 그 중앙 축에 대하여 회전 및 상기 중앙 축에 대하여 원주방향으로 배치되는 적어도 두 컷팅 인서트를 수용할 수 있는 가변 직경의 컷팅 도구일 수 있다. 상기 컷팅 도구는 컷팅 도구의 둘레 범위(circumference envelope)를 증가/감소시키기 위하여 상기 중앙 축에 대하여 상기 컷팅 인서트를 반경방향으로 이동시키는 직경 조절장치를 더 포함할 수 있다.
특히, 상기 직경 조절장치는 상기 하부 표면에 대하여 중앙 축으로부터 외측방향으로 경사진 상기 시트의 측벽을 구성하는 부분을 가질 수 있다. 상기 측벽은 하부 표면에 인접하며 상기 중앙 축으로부터 반경 r1의 간격을 둔 근위단 및 상기 하부 표면으로부터 멀며 상기 중앙 축으로부터 반경 r2 > r1의 간격을 둔 원위단 사이에서 연장될 수 있다. 대응되게, 상기 컷팅 인서트에는 그 하면에 대하여 경사지며 상기 상면에 인접한 상단과 하면에 인접한 하단 사이에서 연장되는 측면이 형성될 수 있다. 상기 측면과 하면 사이의 각도는 상기 컷팅 인서트의 측면이 직경 조절장치의 측벽과 정렬되도록 이루어질 수 있다.
상기 직경 조절장치는 하부 표면에 대하여 이동할 수 있고, 특히 상기 측벽의 원위단이 하부 표면에 대하여 축방향 위치를 변화시키도록 이동할 수 있다.
따라서, 상기 직경 조절장치의 변위로 인하여, 각각의 컷팅 인서트는 그 상단이 직경 조절장치의 측벽의 원위단에 인접한 완전한 제1의 중첩 위치 및 상기 컷팅 인서트의 상단이 직경 조절장치의 측벽의 근위단에 인접한 부분적인 제2의 중첩 위치 사이에서 이동할 수 있다. 상기 컷팅 인서트는 상기 완전한 중첩 위치와 부분적인 중첩 위치 사이에서 여러 중간 위치를 추정할 수 있다.
예를 들면, 상기 직경요소를 변화시키는 것은 측벽을 구성하는 원뿔 형상의 헤드를 갖는 스크류일 수 있고, 상기 볼트를 조이고 풀음으로써 상기 볼트의 헤드가 축방향으로 변위되고, 이에 따라 웨이 효과에 의해 용이하게 되어 상기 컷팅 인서트의 반경방향 변위가 이루어진다.
다른 실시예에 따르면, 상기 컷팅 인서트는 회전 축을 형성하는 원형 형태, 즉 상기 컷팅 인서트의 상면과 하면 사이에서 연장되는 실린더 측면을 가질 수 있고, 이에 따라 상기 상면과 실린더 측면 사이에 컷팅 에지가 형성된다. 상기 컷팅 인서트는 컷팅 작동 동안에 회전 축에 대하여 회전될 수 있다.
작동에 있어서, 상기 컷팅 인서트가 절단될 가공품과 접촉하고 있는 경우, 상기 컷팅 인서트에 가해진 하중은, 특히 상기 컷팅 인서트의 하면과 상기 시트의 하부 표면 사이의 증가된 정적 마찰력으로 인하여 상기 컷팅 인서트의 회전을 억제한다. 그러나, 상기 컷팅 인서트가 가공품으로부터 결합해제됨에 따라, 즉 상기 가공품으로부터 컷팅 인서트가 연결되지 않는 순간에, 상기 컷팅 인서트에 가해진 하중은 매우 감소된다. 특정 순간에, 상기 컷팅 인서트가 도구 홀더 및 고정 핀에 비해 상기 가공품과 더 이상 접촉하지 않는 약간의 시간 간격이 존재한다. 이러한 특정 시간 간격에, 상기 인서트 보어의 내면에 고정 핀에 의해 가해진 압력이 약간 감소하여, 상기 컷팅 인서트는 회전 축에 대하여 약간의 회전 운동을 수행하게 된다.
상기 시간 간격은 매우 짧고, 상기 컷팅 인서트는 회전 축에 대하여 매우 미세한 각 회전을 수행하게 된다. 예를 들면, 컷팅 도구가 분당 3000번의 회전(RPM)을 수행하는 동안에, 상기 컷팅 인서트는 완전한 회전을 완료하는데 15분이 걸릴 수 있고, 즉 상기 컷팅 도구의 45,000회전마다 한번의 회전이 수행될 수 있다.
이러한 장치는 조작자의 개입 없이 상기 컷팅 에지의 일정한 동적 변화를 제공할 수 있다. 상기 컷팅 에지를 일정하게 변화시키는 것은 컷팅 도구의 유효 작동 시간을 연장시키는데 도움을 줄 수 있다.
원형의 컷팅 인서트에는 컷팅 작동 동안에 상기 컷팅 인서트가 일방향으로만 회전하도록 가압되게 배치된, (레이크(rake)로서 제공하는) 상기 고정 핀의 상면에 배치된 리브가 더 형성될 수 있다.
이러한 점에서, 상기 원형의 컷팅 인서트의 회전은 본 발명에 따른 구체적인 장착 장치에 의해 용이하게 이루어진다. 다시 말해서, 스크류 패스너를 이용하는 통상의 장착에서, 상기 컷팅 인서트는 그의 회전이 더욱 억제되고, 상기 컷팅 인서트의 축에 대하여 일정한 동적 회전을 수행하기가 쉽지 않다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 본 발명의 전술한 관점의 컷팅 도구 홀더와 함께 이용되도록 구성되는 컷팅 인서트가 제공된다.
특히, 상기 컷팅 인서트는 본 발명의 전술한 관점의 컷팅 도구 홀더의 고정 메커니즘과 관련해서 작동하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 하부 표면 및 상기 하부 표면으로부터 연장되는 적어도 두 인접한 측벽을 갖는 컷팅 도구 홀더의 시트에 장착될 수 있는 컷팅 인서트가 제공되고, 상기 컷팅 인서트는 상면과 중앙 축 사이에서 형성되는 하면 및 상기 상면과 하면 사이에서 연장되는 적어도 두 인접한 측면을 갖고, 이에 따라 상기 시트에 장착되는 경우에 상기 하면은 하부 표면과 정렬되고; 상기 두 인접한 측면의 각각에는 상기 컷팅 인서트가 시트에 장착되는 경우에 상기 두 인접한 측벽의 각각에 형성된 대응하는 시트 고정부와 확실히 결합시키기 위한 인서트 고정부가 형성되어, 상기 하부 표면에 대하여 하면이 축방향으로 변위되는 것을 방지하고; 상기 컷팅 인서트에는 상기 컷팅 인서트가 시트에 장착되는 경우에 상기 하부 표면에 대하여 하면이 슬라이딩 변위되는 것을 방지하여, 상기 시트 고정부와 인서트 고정부 사이의 결합을 견고하게 하기 위하여 상기 컷팅 도구 홀더의 대응하는 저지부재와 결합되는 저지부가 더 형성된다.
본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 컷팅 도구 홀더 및 본 발명의 전술한 관점에 따른 컷팅 인서트를 포함하는 컷팅 도구가 제공된다.
본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 본 발명의 일관점에 따른 컷팅 인서트를 본 발명의 다른 관점에 따른 컷팅 도구 홀더의 시트에 장착시키기 위한 방법이 제공되고, 상기 방법은:
- 고정 핀의 원위단이 하부 표면을 통해 상기 시트 보어내에서부터 상기 시트로 제1정도까지 돌출하는 제1의 장착 위치로 상기 도구 홀더의 고정 핀을 이동시키는 것;
- 상기 컷팅 인서트의 하면이 시트의 하부 표면과 정렬되도록 상기 시트에 상기 컷팅 인서트를 위치시키는 것; 및
- 상기 인서트 보어의 내면과 결합하도록 상기 제1정도보다 큰 제2정도까지 상기 하부 표면을 통해 시트 보어 내에서부터 상기 시트로 상기 원위단이 돌출하는 제2의 고정 위치로 상기 고정 핀을 이동시켜서 상기 인서트를 제 위치에 고정시키는 것을 포함한다.
본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 상기 도구 홀더에는 두 인접한 측벽이 형성되고, 상기 컷팅 인서트의 두 인접한 측면이 상기 시트의 두 인접한 측벽과 정렬되도록 상기 시트는 컷팅 인서트를 수용하고, 상기 시트의 두 인접한 측벽에는 시트 고정부가 더 형성되고, 상기 시트 고정부는 상기 커팅 인서트의 두 인접한 측면에 형성된 매칭 인서트 고정부를 고정적으로 결합한다.
본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 상면과 하면을 갖는 컷팅 인서트가 장착되며, 상기 상면과 하면 사이에서 연장되는 내면을 갖는 인서트 보어가 형성되는 컷팅 도구 홀더로서, 상기 홀더는 하부 표면과 상기 하부 표면에 대해 경사진 적어도 하나의 측벽에 의해 정의되는 시트, 상기 시트의 상기 하부 표면에 개방단을 갖는 보어 축을 갖는 시트 보어, 상기 시트 보어 내에 수용되고, 근위단과 원위단 사이에서 길이방향 축을 따라서 연장되는 몸체를 가진 고정부재, 및 적어도 제1장착위치와 제2고정위치 사이에서 상기 시트 보어의 보어 축을 따라서 상기 고정부재를 변위하도록 구성된 변위 장치를 포함하고, 상기 제1장착위치에서는, 상기 하부 표면에 대해 정렬된 하면을 가진 상기 상기 시트에 상기 커팅 인서트를 장착할 수 있는 제1범위 까지 상기 원위단이 상기 하부 표면을 통해 상기 시트 보어 내부로부터 상기 시트로 돌출하고, 상기 제2고정 위치에서는, 상기 인서트 보어의 내면을 결합하여 상기 인서트를 적절히 고정하기 위해 상기 제1범위 보다 큰 제2범위 까지 상기 원위단이 상기 하부 표면을 통해 상기 시트 보어 내부로부터 상기 시트로 돌출하며, 상기 보어 축은 상기 적어도 하나의 측벽에 대해 일정 각도를 형성하여, 상기 고정 부재의 상기 원위단과 상기 적어도 하나의 측벽 사이의 최소 간격이 상기 제2고정위치에서 보다 상기 제1장착위치에서 더 크다.
본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 드릴 도구 홀더에 장착하여 드릴 도구를 형성하는 드릴 헤드로서, 상기 드릴 헤드에는 적어도 2개의 몸체부가 형성되고, 상기 몸체부들은 상기 드릴 헤드의 중심축을 중심으로 직경방향으로 대향하고, 상기 몸체부들 각각은 적어도 하나의 커팅 에지를 가진 드릴부 및 보어가 형성된 장착부를 가지고, 상기 보어는 상기 드릴 도구 홀더에 상기 드릴 헤드를 고정하기 위한 상기 드릴 도구 헤드의 고정 부재 중 적어도 일부를 수용한다.
이하, 본 발명을 보다 명확하게 이해하고 실제 구현되는 방법을 나타내기 위하여, 다음의 첨부된 도면을 참조하여 비-제한적인 예를 통해 실시예를 구체적으로 설명한다.
본 발명은 컷팅 도구 및 이에 대한 컷팅 인서트를 제공하여 최소한의 시간과 노동력으로 유효하게 컷팅 인서트를 인덱스할 수 있다. 또한, 본 발명의 컷팅 도구 및 이에 대한 컷팅 인서트에 의해서, 컷팅에 있어서 컷팅 인서트의 장착뿐만 아니라 인덱스 작동 동안에 상기 컷팅 인서트의 부착하고 탈착시키기 위하여 삽입 및 제거되는 별도의 패스너를 이용할 필요가 없게 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 컷팅 도구 홀더 및 컷팅 인서트를 포함하는 전형적인 컷팅 도구의 개략적인 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 컷팅 도구 홀더 및 컷팅 인서트를 포함하는 컷팅 도구의 개략적인 단면도이다.
도 2b는 본 발명의 다른 관점에 따른 컷팅 도구의 개략적인 단면도이다.
도 3은 도 2b에 도시된 컷팅 도구의 개략적인 평면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 도 2b 및 도 3에 도시된 컷팅 도구 홀더에 같은 도면에 도시된 컷팅 인서트에 장착하는데 수반되는 3단계를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 2b 및 도 3에 도시된 컷팅 도구의 일 변형예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 6은 도 5의 컷팅 도구 및 컷팅 인서트의 개략적인 평면도이다.
도 7은 도 2b 및 도 3에 도시된 컷팅 도구의 다른 변형예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 컷팅 도구의 개략적인 단면도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 컷팅 도구의 개략적인 단면도이다.
도 13은 내부에 보어의 구성을 나타내기 위하여 제거된 고정 핀을 갖는, 도 12에 도시된 컷팅 도구에 이용된 컷팅 인서트의 상면을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 14는 고정 핀을 나타내는 도 13과 유사한 개략적인 평면도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컷팅 도구의 또 다른 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컷팅 도구의 개략적인 단면도이다.
도 17 내지 도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 예시적인 컷팅 도구를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 컷팅 도구의 개략적인 단면도이다.
도 22 내지 도 24는 본 발명의 상이한 실시예에 따른 여러 컷팅 인서트를 이용하는 컷팅 도구의 개략적인 단면도이다.
도 25는 가역성의 컷팅 인서트를 이용하는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컷팅 도구의 개략적인 단면도이다.
도 26a 내지 도 26c는 도 25에 도시된 컷팅 도구의 실시예의 3변형예를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 27a 내지 도 27c는 본 발명에 따른 전술한 실시예의 컷팅 도구의 3 부가적인 변형예를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 28a는 도 25에 도시된 것과 유사한, 컷팅 도구의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 28b 내지 도 28d는 도 28a에 도시된 컷팅 도구에 이용된 고정 핀의 개략적인 측면도, 평면도 및 사시도를 각각 나타낸 도면이다.
도 28e 내지 도 28g는 도 28a에 도시된 컷팅 인서트의 개략적인 평면도, 단면도 및 절단-사시도를 각각 나타낸 도면이다.
도 29a 내지 도 29c는 도 28a에 도시된 컷팅 도구에 이용된 고정 핀의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 사시도, 측면도 및 평면도이다.
도 30a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컷팅 도구의 개략적인 단면도이다.
도 30b는 도 30a에 도시된 컷팅 도구의 개략적인 평면도이다.
도 30c는 도 30a에 도시된 고정 핀의 개략적인 사시도이다.
도 31a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컷팅 도구의 개략적인 분해 사시도이다.
도 31b는 도 31a에 도시된 컷팅 도구의 개략적인 평면도이다.
도 31c는 도 31a에 도시된 컷팅 도구에 이용된 고정 핀의 사시도이다.
도 32a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 개략적인 분해 사시도이다.
도 32b는 도 32a에 도시된 것을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 32c는 도 32a에 도시된 컷팅 도구에 이용된 고정 핀의 개략적인 사시도이다.
도 32d는 도 32a에 도시된 컷팅 도구에 이용된 컷팅 인서트의 개략적인 단면도이다.
도 32e는 도 32a에 도시된 컷팅 도구에 이용된 스프링 디스크의 개략적인 단면도이다.
도 33은 본 발명의 다른 실시예에 따른 컷팅 도구의 개략적인 단면도이다.
도 34a 내지 도 34c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 컷팅 도구 홀더의 시트에 컷팅 인서트를 장착하는 예시적인 3단계를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 35는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컷팅 도구의 개략적인 단면도이다.
도 36은 도 35에 도시된 컷팅 도구의 예시적인 작동을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 37은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컷팅 도구 홀더 및 삼각형 컷팅 인서트의 개략적인 분해 사시도이다.
도 38은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컷팅 도구 홀더 및 직사각형 컷팅 인서트의 개략적인 분해 사시도이다.
도 39a는 도 38에 도시된 컷팅 인서트의 개략적인 단면도이다.
도 39b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컷팅 도구의 사시도이다.
도 40은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 밀링 도구 및 복수의 컷팅 인서트를 부분적으로 나타낸 분해 사시도이다.
도 41은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 원형 컷팅 인서트를 포함하는 밀링 도구의 사시도이다.
도 42는 도 41에 도시된 밀링 도구의 부분적인 분해 사시도이다.
도 43은 도 41 및 도 42에 도시된 밀링 도구에 이용된 하나의 컷팅 인서트를 나타낸 확대 평면도이다.
도 44는 도 43에 도시된 컷팅 인서트의 확대 사시도이다.
도 45a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 드릴 홀더 및 드릴 헤드를 포함하는 드릴 도구의 사시도이다.
도 45b는 도 45a에 도시된 A부분의 확대 상세도이다.
도 45c는 드릴 헤드가 제거된 도 45b에 도시된 A부분의 상세도이다.
도 45d는 도 45a에 도시된 드릴 도구의 평면도이다.
도 45e는 도 45d에 도시된 A-A라인을 따라 드릴 도구의 부분을 나타낸 단면도이다.
도 45f는 도 45d에 도시된 B-B라인을 따라 드릴 도구의 부분을 나타낸 단면도이다.
도 45g는 도 45d에 도시된 B부분의 확대 상세도이다.
도 45h 및 도 45l은 도 45a 내지 도 45f의 드릴 도구에 이용된 드릴 헤드의 사시도, 측면도, 평면도, 정면도, 및 배면도를 각각 나타낸 도면이다.
도 46은 본 발명의 다른 실시예에 따른 드릴 도구의 부분을 나타낸 단면도이다.
도 47a 및 도 47b는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 직경의 컷팅 도구를 나타낸 사시도 및 평면도이다.
도 47c는 도 47b에 도시된 B-B라인을 따른 단면도이다.
도 47d는 부가적인 작동 위치에서 도 47a 내지 도 47c에 도시된 컷팅 도구의 부분을 나타낸 단면도이다.
도 48a 및 도 48b는 컷팅 인서트가 제거된 도 47a 내지 도 47d에 도시된 가변 직경의 컷팅 도구를 나타낸 사시도 및 평면도이다.
도 48c는 도 48b에 도시된 B-B라인을 따른 단면도이다.
도 49a 및 도 49b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변 직경의 컷팅 도구를 나타낸 사시도 및 평면도이다.
도 49c는 도 47b에 도시된 A-A라인을 따른 단면도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 종래 기술에 따른 컷팅 도구 홀더 및 컷팅 인서트를 포함하는 전형적인 컷팅 도구가 도시되어 있다. 그 내부에 도시된 구성은 복수의 컷팅 에지를 갖는 컷팅 인서트(4)를 수용하기 위한 시트(3)가 형성된 컷팅 도구 홀더(2)를 포함하고, 상기 컷팅 에지 중 하나가 도면부호 5에 도시되어 있다. 상기 컷팅 인서트(4)에는 확대 원뿔형 헤드(8)를 갖는 나사산 패스너(7)를 수용하기 위한 중앙 보어(6)가 더 형성된다. 상기 패스너(7)의 본질은 볼트이고, 이는 상측으로부터 보어(6)를 관통하여 삽입되고 상기 시트(3)의 하부 표면에 형성된 나사산 소켓(9)에 끼워진다.
이러한 종래 기술의 구성에서, 컷팅 작동을 위해 새로운 컷팅 에지(5)를 맞추기 위하여 상기 컷팅 인서트(4)가 장착되고, 장착해제되고, 역전되거나, 또는 회전될 때마다, 상기 패스너(7)를 제거하고, 상기 컷팅 인서트(4)를 제거하고, 부분 회전시키고(예를 들면, 상면에서 4 컷팅 에지 및 하면에서 4 컷팅 에지를 갖는 정사각형 컷팅 인서트에서 90°), 보어(6)를 통해 패스너(7)를 컷팅 도구의 소켓(9)에 재적용시켜야 한다. 여기에서, "제거(remove)"란 용어는 상기 패스너(7)가 도구 홀더(2)로부터 완전히 결합해제되어 상기 도구 홀더(2)와 접촉하지 않는 것을 나타낸다. 이러한 일련의 작동에는 각 컷팅 인서트를 인덱싱하는데 상당한 노동력과 시간이 요구되고, 이는 컷팅 도구에 이용되는 컷팅 인서트의 수만큼 증가된다. 또한, 상기 패스너(7)가 제거되면, 이동되거나 분실될 수 있고, 더 가치있는 시간을 낭비할 수 있다.
도 2a에 나타낸 바와 같이, 일반적으로 도면부호 10으로 지정된 컷팅 도구가 도시되어 있고, 상기 컷팅 도구는 컷팅 도구 홀더(11) 및 고정 메커니즘(11')으로 상기 컷팅 도구 홀더에 견고하게 수용되는 컷팅 인서트(13)를 포함한다.
상기 컷팅 도구 홀더(11)에는 하면(12a) 및 상기 하면(12a)에 대해 예각을 갖는 측벽(11a)으로 나타낸 시트(12)가 형성된다. 상기 시트(12)에는 축 Y를 정의하는 시트 보어(18)가 차례로 형성되고, 그 내부에 상기 고정 메커니즘(11')이 수용될 수 있다.
상기 고정 메커니즘(11')은 중공의 고정 핀(16) 및 그 내부에 서로 결합하도록 수용된 편향 스프링(biasing spring)(17)을 포함한다. 상기 고정 핀(16)은 시트 보어(18) 내에 수용된 개방 근위단(proximal end)(pe) 및 상기 보어(18)로부터 하면(12a)을 통해 시트(12)에 축방향으로 돌출하는 폐쇄 원위단(distal end)(de)을 갖는다. 상기 편향 스프링은 하면(12a)으로부터 돌출하게 상기 고정 핀(18)의 원위단(de)을 편향시키도록 배치된다.
상기 고정 핀(18)은 그 원위단(de)에 인접한 고정부를 더 갖고, 상기 고정부는 원뿔형 고정면(16a)을 나타내는 테이퍼 형상을 갖는다. 또한, 상기 원위단(de)에는 인덴트(indent)(16b)가 형성되고, 이에 대한 목적은 도 4a 내지 도 4c를 참조하여 후술한다.
상기 컷팅 인서트(13)는 상면(13a)과 하면(13b)을 각각 갖고, 이들 사이에서 연장되는 4개의 측면(13c)을 갖는다. 상기 컷팅 인서트(13)에는 측면(13c)과 상하면(13a, 13b) 사이의 교차점에 각각 형성된 복수의 컷팅 에지(14)가 형성된다. 상기 컷팅 인서트(13)에는 고정 메커니즘(11')의 고정부를 수용하고 상기 고정 메커니즘(11')의 고정부와 결합되는 내면(15a)을 갖는 원뿔형 인서트 보어(15)가 형성된다.
어셈블리에 있어서, 상기 컷팅 인서트(13)가 도구 홀더(11)의 시트에 장착되는 경우, 상기 컷팅 인서트의 하면(13b)은 시트(12)의 하부 표면(12a)에 대하여 인접하고, 상기 컷팅 인서트(13)의 측면(13c)은 시트(12)의 측벽(11a)에 대하여 인접한다. 이러한 위치에서, 상기 편향 스프링(17)력은 상방향으로 고정 핀(16)을 가압하여 상기 고정부(16)의 원뿔형 면(16a)은 인서트 보어(15)의 원뿔형 면(15a)과 결합된다. 상기 인서트 보어(15)의 원뿔 형상과 원뿔형 면(16a)으로 인하여, 상기 컷팅 인서트(13)는 제 위치에서 견고하게 유지되도록 상기 측벽(13)에 대하여 가압된다. 또한, 상기 고정 핀(16)과 상기 측벽(13) 반대의 내면(15a)측 사이에 갭이 존재한다.
또한, 상기 고정 핀(16)의 상방향으로의 축방향 변위가 상기 측벽(11a)을 향해 컷팅 인서트(13)의 측방향 변위를 수반하는 동안, 반대의 측방향으로, 즉 상기 측벽(11a)으로부터 멀어지게 상기 컷팅 인서트(13)의 변위를 위한 시도는 상기 시트 보어(18)로 복귀하는 고정 핀(16)의 하방향으로의 축방향 변위를 수반하지 않을 것이다. 이는 0°에 가까운 인서트 보어(15)의 테이퍼 각도로 인한 것이다. 이러한 특별한 경우에, 각도 β는 약 10°이다. 이러한 배치는 시트(12) 내에 컷팅 인서트(13)가 매우 탄탄하게 고정되는 것을 제공한다.
특히, 도 2b에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 측면(13c)에 대해 경사진 추가 면(13g)을 나타낸 컷-아웃부가 상기 측면(13c)에 형성되고, 상기 도구 홀더의 시트(12)에 대응 형상을 갖는 측벽(11a)이 형성된, 상기 컷팅 인서트(13)의 상이한 디자인이 도시되어 있다. 이러한 특별한 디자인에서, 상기 컷팅 인서트(13)는 고정 핀(16)에 의해 측벽(11a)에 대해 측방향으로 가압되어 상기 하면(13b)은 하면(12a)에 대하여 인접하고, 상기 표면(13g)은 매칭 면(11g)에 대하여 인접한다. 상기 측면의 표면(13c)은 측벽(11a)과 접촉하지 않고, 이는 그 자체로서 알려진 압력을 경감시키는데 이용될 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 이러한 구성에 의해 컷팅 인서트(13)가 컷팅 도구 홀더에 적용되는 방법 및 별개의 고정요소를 적용하고 제거할 필요없이 그 내부에 고정되는 방법을 도시한 것이다.
도 4a에 도시된 초기 위치에서, 상기 고정 핀(16)은 고정 위치에 있고, 상기 고정 핀의 원위단(de)은 하면(12a)으로부터 스프링(17)의 편향력을 받는 정도 P1까지 돌출한다. 또한, 이러한 위치에서, 상기 고정 핀(16)의 근위단(pe)은 시트 보어(18) 내에 위치된다.
상기 컷팅 인서트(13)를 시트(12)에 장착하기 위하여, 먼저 상기 고정 핀(16)의 원위단(de)이 하면(12a)으로부터 상기 컷팅 인서트(13)가 전술한 바와 같은 시트(12) 내에 위치되게 하는 정도 P2 < P1까지 돌출하는 장착 위치로 상기 고정 핀(16)이 이동되어야 한다. 상기 편향 스프링(17)을 누르는데 요구되는 장착 위치로 상기 고정 핀(16)을 이동시킴으로써 상기 고정 핀(16)은 시트 보어(18)로 축방향 이동한다. 이와 같은 누름이 기구(미도시)를 이용하여 행해질 수 있는 경우에도, 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 고정 핀(16)을 누르도록 상기 컷팅 인서트(13)의 하면(13b)에 의해 달성될 수도 있다. 상기 고정 핀(16)이 충분한 정도, 즉 고정 핀의 원위단(de)이 P2 이하로 돌출하는 정도까지 가압되면, 상기 컷팅 인서트(13)는 제 위치로 슬라이딩될 수 있다.
상기 컷팅 인서트(13)가 시트(12)로 슬라이딩되면, 상기 고정 핀(16)은 편향 스프링(17)력 하에서 상방향의 축방향으로 자유롭게 이동되어, 상기 인서트 보어(15)에 수용된다. 상기 고정 핀(16)은 고정 핀의 고정부(16a)가 인서트 보어(15)의 내면(15a)과 결합할 때까지 상방향으로 이동된다. 결합이 되면, 상기 고정 핀(16)의 상방향의 축방향 변위는 도 4c에 도시된 위치에 상기 컷팅 인서트(13)가 도달할 때까지 상기 측벽(11a)을 향해 상기 컷팅 인서트(13)를 측방향으로 변위시킨다. 전술한 바와 같이, 이러한 위치에서, 상기 컷팅 인서트(13)는 시트(12)의 측벽(11a) 및 하부 표면(12a)에 대하여 강하게 가압된다.
상기 시트(12)로부터 컷팅 인서트(13)를 해제하기 위하여, 상기 고정 핀(16)을 장착 위치로 이동시킬 필요가 있고, 즉 상기 고정 핀(16)을 가압하여 상기 컷팅 인서트(13)가 제거되도록 상기 고정 핀의 원위단(de)은 하면(12a)으로부터 충분히 작은 정도까지 돌출한다. 이는, 예를 들면 상기 고정 핀(16)의 V-형상 리세스(recess)(16b)와 결합하도록 상기 인서트 보어(15)로 도구를 삽입하고 압력을 가함으로써 달성될 수 있다. 이와 같은 압력에 의해 상기 고정 핀(16)의 고정면(16a)은 상기 컷팅 인서트의 각 표면(15a)으로부터 결합해제되어 상기 컷팅 인서트(13)가 컷팅 도구 홀더(11)로부터 제거된다. 실제의 제거는 손, 자석, 또는 핀셋 타입의 도구에 의해 이루어질 수 있다.
전술한 것과 관련하여, 다음을 주의해야 한다:
- '장착 위치( mounting position )'란 용어는 넓은 의미로 이해될 수 있으며 상기 컷팅 인서트(13)를 장착하고 장착해제하기 위한 위치 및 컷팅 에지(14)의 전환을 위해 컷팅 인서트(13)를 회전시키기 위한 위치로 볼 수 있고;
- 장착 위치 및 고정 위치에서, 상기 고정 핀(16)의 근위단(pe)은 시트 보어(12) 내에 수용된다.
상기 컷팅 도구(10) 및 상기 컷팅 도구 홀더(11)에 컷팅 인서트(13)를 장착/장착해제하는 작동의 단계는 간단하고, 이러한 작동을 수행하는데 있어서 상당한 시간을 절감시킨다. 또한, 상기 고정 핀(16)이 항상 시트 보어(18) 내에 남아있기 때문에, 종래 기술에서 언급한 바와 같이 스크류에게 발생할 수 있는 잘못된 위치에 있거나 분실될 위험이 적다.
도 5 및 도 6은 변형예를 나타낸 것으로, 상기 고정 핀(16)의 가압에 의해 해제되는 경우, 상기 컷팅 인서트(13)의 제거는 상기 컷팅 도구 홀더(11)에 형성된 제2보어(19a)의 하부와 컷팅 인서트(13) 사이에 끼워진 이젝터 스프링(19)에 의해 영향을 받는다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 보어(19a)에서의 이젝터 스프링(19)은 컷팅 도구 홀더(11)에서 대응 쇼울더와 연동하는 쇼울더가 형성된 컷팅 인서트의 두 측면의 접합부에 위치된다.
도 7은 도면부호 21로 나타낸 컷팅 도구의 다른 실시예를 도시한 것으로, 상기 컷팅 인서트(23)에는 컷팅 에지(24) 및 중앙 보어(25)가 형성되고, 상기 고정 핀(26)은 보어(25) 내에 수용될 수 있다. 이 경우, 상기 고정 핀(26)의 원위단(de) 부분에만 도면부호 26a로 나타낸 테이퍼 표면이 형성되고, 상기 테이퍼 표면은 컷팅 인서트(23)에 형성된 보어(25)의 테이퍼에 부합한다. 상기 고정 핀(26)의 나머지는 도면부호 26b로 나타낸 실린더 형상이다. 상기 고정 핀의 근위단에는 환형 단차(26c) 및 시트(23)를 형성하는 컷팅 도구(21)에 형성된 환형 쇼울더(21a)와 결합가능한 외측-연장 플랜지(26d)가 형성된다. 도 7은 도 4c에 대응하는 컷팅 인서트(23)의 작동 위치를 도시한 것이다.
도 7에 더 도시된 바와 같이, 보어(28)의 하부, 하우징 고정 핀(26), 및 스프링(27)은 패스너(29a)에 의해 컷팅 도구(21)에 고정된 클로저 플레이트(29)에 의해 폐쇄된다. 상기 컷팅 도구 및 스프링-가압 고정 핀(26)의 조립을 단지 용이하게 하기 위하여 패스너(29a)가 제공되지만, 상기 패스너는 상기 컷팅 인서트를 제거할 경우 또는 새로운 컷팅 에지가 이용되도록 컷팅 인서트를 인덱싱하는 경우에는 제거될 필요가 없다.
도 7에서, 상기 컷팅 인서트(23)의 측벽 및 하면에 의해 형성된 각도를 "α"로 나타내고, 상기 컷팅 인서트의 하면을 갖는 보어(25)를 형성하는 컷팅 인서트(23)의 내면의 각도를 "β"로 나타낸다. 각도 α는 각도 β와 같을 수 있지만, 각도 β보다 작은 것이 바람직하다. 예를 들면, 각도 α는 75°일 수 있고; 각도 β는 82.5°일 수 있고; 상기 컷팅 인서트의 각 대향면은 15mm x 15mm일 수 있고; 상기 컷팅 인서트의 두께는 7.5mm일 수 있다.
도 8은 변형예를 나타낸 것으로, 컷팅 도구(31)에는 복수의 컷팅 에지(34)를 갖는 컷팅 인서트(33)를 수용하기 위한 시트(32) 및 외측방향으로 고정 위치까지 스프링(37)에 의해 가압된 고정 핀(36)을 수용하는 보어(35)가 형성된다. 도 8에 도시된 변형예에서, 상기 컷팅 인서트(33)에 형성된 보어(35)는 테이퍼 형상이고, 상기 고정 핀(36)은 균일 직경으로 이루어지거나 실린더 형상이다.
이 경우, 상기 고정 핀(16)과 인서트 보어(35) 사이의 결합은 상기 고정 핀(16)의 상부 에지와 인서트 보어(35)의 내면 사이에서 일어난다.
도 9는 다른 변형예를 나타낸 것으로, 상기 컷팅 인서트(43)에서의 보어(45)는 실린더 형상이고, 고정 핀(46)의 원위부는 테이퍼 형상이다.
도 10은 다른 변형예를 나타낸 것으로, 상기 컷팅 인서트(53)에서의 보어(55) 및 상기 고정 핀(56)의 원위단(de)은 테이퍼 형상이지만, 상기 컷팅 인서트(53)와 컷팅 도구 홀더(51) 사이의 맞물린 표면은 상기 컷팅 도구 홀더(51)의 특벽(51')에 형성된 리브(51a)의 형태로 있고, 상기 컷팅 인서트(53)에 리세스(53a)가 형성된다.
도 11은 다른 변형예를 나타낸 것으로, 상기 컷팅 도구 홀더(61)에는 컷팅 인서트의 고정 위치에서 상기 컷팅 인서트(63)에 형성된 쇼울더(63a)를 결합하는 쇼울더(61a)가 형성된다. 도 11의 다른 변형예에서는, 상기 고정 핀(66)을 외측방향으로 가압하기 위하여 보어(68) 내에 수용된 스프링(67)에 부가해서, 도 5에 제시된 것과 유사하게, 상기 고정 핀(66)의 가압에 따라 상기 컷팅 도구(61)에서의 시트 외부로 상기 컷팅 인서트(63)를 가압하기 위하여 보어(69a) 내에 제2스프링(69)이 또한 제공된다.
이하, 도 12 내지 도 16을 참조하여, 본 발명의 실시예에서 고정 핀이 외측방향으로 편향된 스프링이 아니라 시트의 하부에 고정된 것이라는 것을 설명한다.
도 12 내지 도 14에 도시된 실시예와 관련하여, 상기 컷팅 도구(71)에 복수의 컷팅 에지(74)가 형성된 컷팅 인서트(73)를 수용하기 위한 시트(72)가 형성되는 것을 알 수 있을 것이다. 상기 컷팅 인서트(73)에 도 1에 대하여 전술한 바와 같이 컷팅 도구에 컷팅 인서트를 부착하기 위한 패스너(도 1에서 7)를 수용하는데 통상적으로 이용되는 보어(75)가 더 형성된다. 전술한 실시예에서, 외측방향으로 스프링-가압되는 고정 핀(예를 들면, 도 2에서 16)을 수용하는데 보어(75)가 이용된다. 그러나, 도 12 내지 도 14의 실시예에서, 도면부호 76으로 나타낸 고정 핀은 시트의 하부 표면에 대하여 기울어진 각도로 상기 시트(72)의 하부에 일체로 형성되어 고정된다.
상기 고정 핀(76)이 경사된 것을 수용하기 위하여, 상기 컷팅 인서트의 외면에서의 연장부 또는 확대부가 상기 컷팅 인서트(73)에서의 보어(75)에 형성된다. 도 12 내지 도 14는 구성을 도시한 것으로, 상기 컷팅 인서트는 두 측면의 각각에서 4개의 컷팅 에지(74)가 컷팅 작동을 위해 이용되게 4개의 위치에 인덱스될 수 있다. 따라서, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 컷팅 인서트에서의 보어(75)는 4개의 연장부 또는 확대부를 포함하고, 상기 연장부나 확대부 각각은 다음의 연장부 또는 확대부의 축에 대하여 90°이동된 축을 갖는다. 도 14는 경사-연장 고정 핀(76)을 수용한 후의 컷팅 인서트(73)를 도시한 것이다.
또한, 도 12에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 컷팅 인서트(73)는 전술한 바와 같은, 예를 들면 도 2에 대하여 유사한 구성으로 이루어지고, 다시 말해서 상기 컷팅 인서트는 인서트의 각 측면에 4개의 컷팅 에지(74) 또는 컷팅 작동을 위해 총 8개의 컷팅 에지를 제공하기 위하여 정사각형 구성의 평평한 상하면 및 마름모형 구성의 4개의 측벽을 포함한다.
도 12에서, 각도 "α"와 "β"는 도 7에서의 각도 α 및 β와 각각 같을 수 있다. 즉, α는 β와 같거나 β보다 작은 것이 바람직하다. 예를 들면, 각도 α는 75°일 수 있고, 각도 β는 82.5°일 수 있고, 상기 컷팅 인서트(73)는 15mm x 15mm x 7.5mm일 수 있다.
도 15에는 본 발명에 따른 컷팅 도구의 다른 실시예가 도시되어 있고, 이는 도면부호 80으로 나타나 있다. 이러한 실시예에서, 상기 시트 보어는 고정 구성부(85)를 수용하고, 상기 고정 구성부는 고정 핀(89)을 수용하는 핀 보어(89a)가 원위단에 형성된 지지부(86)를 포함한다. 상기 고정 구성부는 고정 핀(89)에 대하여 가로방향으로 배치되며 스프링(88)에 의해 편향된 고정요소(fixation element)(87)를 더 포함한다.
전체의 고정 구성부는 도 7에 도시된 구성과 유사하게 나사산 패스너(86a)에 의해 컷팅 도구(81)에 고정된 지지부(86)에 의해 제 위치에 고정된다. 도 15에서 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 상기 지지부(86)는 보어(85)와 동축이고, 양 축은 시트(82)의 하부 표면에 대하여 경사진 각도로 되어 있다.
상기 고정 핀(89)에 고정요소(87)의 캠면(87c)과 결합가능한 캠면(89b)이 형성되고, 상기 고정요소에 상기 컷팅 인서트의 대응 쇼울더(83b)를 결합하도록 하는 고정 쇼울더(87b)가 형성된다. 상기 고정 핀(89)이 가압되는 경우, 두개의 캠면에 의해 상기 고정요소(87)가 시트(82)의 측벽(81a)으로부터 측방향으로 멀어지게 이동되도록 배치된다. 이러한 측방향 배치는 상기 인서트의 고정 쇼울더(83b)로부터 고정 돌출부(89b)를 해제시키고, 이에 의하여 상기 컷팅 인서트가 시트(82)로부터 인출된다.
그러므로, 상기 고정 핀(89)이 고정 위치에 있는 경우, 상기 고정 핀의 원위단(de)은 핀 보어(89a)로부터 제1정도까지 돌출하고, 상기 고정 핀(89)이 제2위치에 있는 경우, 상기 고정 핀의 원위단은 핀 보어(89a)로부터 컷팅 인서트가 도구 홀더(81)에 장착되는 더 작은 제2정도까지 돌출한다.
도 16은 이해를 쉽게 하기 위하여 도 15와 유사한 구성을 도시한 것으로, 대응 부품은 동일한 도면부호로 나타낸다. 도 16에 도시된 구성에서, 상기 컷팅 인서트(83)의 하면과의 결합부에 스프링(93, 94)에 의해 각각 가압되는 두개의 핀(91, 92) 형태의 스프링 이젝터가 컷팅 도구에 제공되고, 이에 따라 상기 고정 핀(89)이 쇼울더(83b)로부터 고정 쇼울더(87b)의 결합해제에 의해 상기 컷팅 도구(81)의 시트(82)로부터 제거를 위해 컷팅 인서트를 해제하도록 가압되는 경우, 상기 스프링 이젝터는 편리한 제거를 위해 시트(82)의 외부에서 컷팅 인서트에 힘을 가한다.
도 17 내지 도 21은 상기 고정 핀이 컷팅 인서트의 보어 내에서 고정 위치 또는 장착 위치로 수동에 의해 이동가능한 본 발명에 따른 컷팅 도구의 여러 실시예를 도시한 것이다.
따라서, 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 컷팅 도구(101)에 컷팅 작동을 이해 하나 이상의 컷팅 에지(104)를 형성하기 위하여 상기 컷팅 인서트(103)를 수용하기 위한 시트(102)가 형성된다. 상기 컷팅 인서트가 시트(102)에 삽입되는 경우에 고정 핀(106)을 수용하는 보어(105)가 상기 컷팅 인서트(103)에 형성된다.
도 17에 도시된 구성에서, 상기 고정 핀(106)에 고정 핀의 원위단에 테이퍼 헤드(106a)가 형성되고, 상기 컷팅 도구(101)를 통해 연장되는 내측-나사산 보어(107)에 나사산이 형성된 외측-나사산 생크(shank)(106b)가 형성된다. 상기 보어(107)의 외측방향으로 돌출하는 고정 핀(106)의 근위단은 각 방향으로 수동에 의해 회전될 수 있는 노브(109)를 갖는다. 상기 고정 핀(106)의 축은 컷팅 인서트(103)에서의 보어(105)의 축과 대략 평행하다.
상기 고정 핀(106)이 노브(109)에 의해 일방향으로 회전되는 경우, 상기 고정 핀은 상방향의 축방향으로 이동되어 테이퍼 헤드(106a)가 보어(105)를 형성하는 컷팅 인서트(103)의 내면(105a)과 견고히 접촉하고, 이에 의하여 상기 컷팅 도구(101)의 시트(102) 내에서 고정 핀이 견고히 고정되도록 상기 컷팅 인서트를 측방향으로 이동시킨다. 한편, 상기 노브(109)가 반대방향으로 회전되는 경우, 상기 고정 핀(106)은 보어(105) 내에서 하방향으로 이동되고, 이에 의하여 상기 고정 핀(106a)가 보어(105)를 형성하는 인서트(103)의 내면(105b)으로부터 결합해제되고, 상기 컷팅 인서트를 제거를 위해 또는 새로운 컷팅 인서트를 시트에 장착하기 위해 해제시킨다.
도 18은 도 17의 변형예를 도시한 것으로, 상기 고정 핀(116)을 각각 고정 위치 및 장착 위치로 회전시키기 위하여, 상기 고정 핀(116)에는 도구에 의해 보어(115)의 개방단을 통해 접근가능한 노치(116b)가 형성된 원위부에 확대 헤드(116a)가 형성된다.
그러나, 전술한 양 경우보다, 상기 컷팅 인서트를 제 위치에 고정시키기 위하여, 상기 고정 핀의 원위단은 상방향의 축방향으로, 즉 하면으로부터 멀어지게 시트로 이동된다.
도 19는 다른 구성을 도시한 것으로, 상기 고정 핀(126)은 외측에 나사산 형성된 것이 아니라, 시트(122)를 형성하는 컷팅 도구(121)의 벽(129)에 형성된 보어(128)에 나사산 형성된 이동 핀(127)에 의해 보어(125) 내에서 축방향으로 이동된다. 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 이동 핀(127)의 내부단은 도면부호 127a로 나타낸 것처럼 테이퍼져 있고, 상기 고정 핀(126)의 하면은 도면부호 126a로 나타낸 것처럼 테이퍼져 있어서, 핀(127)을 내측방향으로 회전시키면 컷팅 인서트(123)의 내면에 대하여 견고하게 지지되도록 고정 핀(126)을 내측방향으로 올릴 것이고, 이에 의하여 제 위치에 고정 핀을 고정시키고, 반대방향으로 핀(127)을 회전시키면 컷팅 인서트(123)에 대하여 고정 위치로부터 고정 핀(126)의 원위부를 해제시킬 것이다.
도 20은 고정 핀(136)의 축이 컷팅 인서트(133)에서 보어(135)의 축에 대하여 경사진 또 다른 구성을 도시한 것이다. 이 경우, 노브(139)의 회전으로 인하여 상기 고정 핀(136)을 도 17과 관련하여 전술한 바와 같은 동일한 방법으로 고정 및 해제시킬 것이기 때문에, 상기 고정 핀(136)의 원위부(136a)는 테이퍼질 필요가 없거나 또는 짧은 부분에만 테이퍼질 수 있다.
도 21은 수동 노브에 의해 고정 핀을 고정 및 해제 위치로 이동시키는 대신에, 도면부호 146으로 나타낸 고정 핀이 고정 위치까지 스프링(147)에 의해 스프링-가압되고, 고정 핀의 상면과 결합하는 도구에 의해 해제 위치까지 가압되는 경우를 제외하고는 도 20과 유사한 구성을 도시한 것이다.
또한, 도 17 내지 도 19의 실시예는 고정 핀을 고정 위치로 가압하기 위한 스프링을 포함하고, 해제 위치까지 고정 핀을 이동시키기 위한 도구와 상면을 결합시킴으로써 변형될 수도 있다.
도 22에는 복수의 컷팅 에지(154)를 갖는 컷팅 인서트(153)를 수용하기 위한 시트(152) 및 중앙 보어(155)가 형성된 컷팅 도구(151)가 도시되어 있다. 상기 컷팅 도구(151)는 보어(152) 내에 위치된 고정 핀(156)을 더 포함하고, 상기 고정 핀은 보어 및 시트(152)의 축에 대하여 경사진 축을 갖는다. 상기 컷팅 도구의 보어(158) 내에서 스프링(157)에 의해 화살표 방향으로 핀(156)이 가압되고, 상기 핀(156)은 컷팅 인서트(153)의 보어(155)의 벽과 결합가능한 원위단에 테이퍼진 외면(156a)을 포함한다.
상기 보어(155)가 전술한 구성과는 반대방향으로 테이퍼져 있고; 즉, 보어의 직경은 외측방향으로 증가하고; 또한 컷팅 에지(154)의 반대 측면에서 컷팅 인서트(153)를 수용하기 위한 시트(152)를 형성하는 컷팅 도구(151)의 측벽(151a) 및 하벽(151b)은 서로 수직하고; 즉, α=90°이다.
상기 시트(152)의 하벽에 대한 고정 핀(156)의 축의 각도(β)는 시트(152)의 하벽에 대한 보어(153)의 내면의 각도(γ)보다 작고; 또한, 핀(156)은 컷팅 인서트(153)에 대하여 외측방향으로 고정 위치까지 스프링(157)에 의해 가압되지만, 컷팅 작동을 위해 새로운 컷팅 에지(154)를 인덱스할 수 있도록 상기 컷팅 인서트를 해제시키기 위하여 수동에 의해 외측방향으로 가압될 수 있다.
도 23은 유사한 구성을 도시한 것으로, 컷팅 에지(164)가 형성된 컷팅 인서트(163)를 수용하기 위한 시트(162) 및 보어(165)를 형성하는 컷팅 인서트(163)의 내면과 결합가능한 상부 테이퍼면(166a)을 갖는 고정 핀(166)을 수용하기 위한 중앙 보어(165)가 컷팅 도구(161)에 형성된다. 그러나, 도 23에서, 고정 핀(166)은 고정 위치까지 스프링-가압되는 것만이 아니라, 시트(162) 내에 컷팅 인서트를 고정하기 위하여 일방향으로 회전가능하거나 또는 상기 컷팅 인서트를 시트로부터 제거를 위해 해제시키기 위하여 반대방향으로 회전가능한 나사산부(166b) 및 노브(166c)를 포함한다.
도 23의 구성에서 다른 차이점은, 컷팅 에지(164)와 반대의 시트(162)를 형성하는 측벽(161a) 및 하벽(161b)은 둔각이고; 즉, 각도 α는 90°보다 크다. 그러나, 상기 고정 핀(166)의 축의 경사각 δ는 α보다 크기 때문에, 상기 컷팅 인서트는 장착 위치에서 견고하게 위치된 채 여전히 남아있다.
도 24는 컷팅 인서트(173)를 수용하기 위한 시트(172)를 형성하는 컷팅 도구(171)의 측벽(171a) 및 하벽(171b)이 서로 예각인; 즉, 각도 α가 90°보다 작은 차이점을 갖는 도 22와 유사한 구성을 도시한 것이다.
도 25는 컷팅 도구의 다른 구성을 도시한 것으로, 컷팅 에지(184)를 갖는 컷팅 인서트(183)를 수용하기 위한 시트(182) 및 중앙 보어(185)가 컷팅 도구 홀더(181)에 형성된다. 그러나, 이 경우, 상기 컷팅 인서트(183)는 가역성(reversible)이고, 상기 보어(185)에는 중간부(185a)로부터 두개의 테이퍼부가 형성된다. 따라서, 일부(185b)는 컷팅 인서트의 일면(내면)까지 중간부(185a)로부터 외측방향으로 테이퍼지고, 타부(185c)는 중간부(185a)로부터 컷팅 인서트의 반대면(외면) 방향으로 외측으로 테이퍼진다.
도 25에서의 고정 핀(186)은 보어(185)의 길이방향 축에 평행한 길이방향 축을 갖고, 보어(185)의 내면과 접촉하는 보어(188)에서의 스프링(187)에 의해 가압되는 상부 테이퍼면(186a)을 포함한다.
도 25에 도시된 구성은 컷팅 인서트(183)가 시트(182)의 하부를 향하는 컷팅 인서트의 각 면을 갖는 시트(182)에 삽입되게 하고, 이에 의하여 상기 컷팅 인서트의 두 반대면의 각각에서의 모든 컷팅 에지(184)는 컷팅 작동 동안에 이용을 위해 위치가 정해질 수 있다. 예를 들면, 컷팅 인서트(183)가 각 면에 4개의 에지(184)를 포함하면, 이러한 배열에 의해 8개의 컷팅 에지는 컷팅 작동을 위해 이용될 수 있다.
도 26a는 도 25에 도시된 구성의 평면도로서, 상기 컷팅 인서트(183)를 수용하기 위한 시트(182)를 형성하는 컷팅 도구 홀더의 측벽(181a) 및 하벽(181b)은 두 연속적인 측면에서 서로에 대하여 예각이고, 이에 의하여 컷팅 도구의 시트(182) 내에서 컷팅 인서트(183)를 고정하기 위한 두 돌출부(189a, 189b)를 형성한다. 도 26b는 변형예를 도시한 것으로, 시트(182)를 형성하는 커터의 두 벽(181a, 181b)은 컷팅 인서트의 일측에서만 예각이고, 이에 의하여 컷팅 인서트의 고정 위치에 단일의 돌출부(189a)를 형성한다. 도 26c는 변형예를 도시한 것으로, 두 벽(181a, 181b)은 서로에 대하여 수직이어서, 상기 컷팅 인서트의 고정 위치에 어떠한 돌출부도 형성되지 않지만, 상기 컷팅 인서트는 핀(186)에 의해 컷팅 인서트에 가해지는 측방향 힘에 의해 컷팅 도구 내의 위치에 고정된다.
대부분의 전술한 실시예에서, 상기 고정 핀은 원형 단면으로 이루어진다. 도 27a 내지 도 27c는 여러 변형예를 도시한 것이다.
도 27a는 장방형 단면의 고정 핀(196)을 수용하기 위한 컷팅 인서트(193)를 도시한 것이고; 도 27b는 정사각형 단면의 고정 핀(206)을 수용하기 위한 컷팅 인서트(203)를 도시한 것이고; 도 27c는 두 고정 핀(216a, 216b)을 수용하기 위한 컷팅 인서트(213)를 도시한 것이다.
도 28a 내지 도 28g는 도 25, 도 26a 내지 도 26c와 유사한 컷팅 도구를 도시한 것으로, 컷팅 인서트(223)의 보어(225), 및 다각형, 특히 직사각형 형상의 고정 핀(226)(도 28c 참조)을 포함하고, 이는 도 25, 도 26a 내지 도 26c의 구성에서 보어(185)의 실린더 형상 및 고정 핀(186)을 포함하는 것보다 바람직하다.
따라서, 도 28a에 도시된 바와 같이, 상기 컷팅 도구 홀더(221)에는 도 25, 도 26a 내지 도 26c에서의 컷팅 인서트(183)로서의 정사각형의 컷팅 인서트(223)를 수용하기 위한 시트(222)가 형성된다. 또한, 상기 컷팅 인서트(223)에는 복수의 컷팅 에지(224), 및 다각형의 중앙 보어(225)가 형성되고, 이는 정사각형 구성(도 28c 참조)에서 전술한 바와 같은 원형 형상보다 바람직하다.
따라서, 도 28e 내지 도 28g에 특히 도시된 바와 같이, 상기 컷팅 인서트(223)에는 4개의 평평한 측면(223a-223d)에 의해 정의된 정사각형 보어가 형성된다. 정사각형 보어(225)를 형성하는 컷팅 인서트(223)에는 4개의 소직경의 원형 보어(223c-223h)가 더 형성되고, 그 중 하나는 두개의 평평한 측면의 접합부의 각각에 형성된다. 작은 보어(223c-223h)는 정사각형 보어(225)의 제조를 용이하게 하고, 상기 평평한 측면의 접합부에서 응력을 분포 및 완화시킨다.
또한, 도 28a에 도시된 바와 같이, 상기 보어(225)에는 도 25에서와 같이 중간부(225a)로부터 두개의 테이퍼부가 더 형성되고, 일부(225b)는 컷팅 인서트의 일면(내면)까지 중간부(225a)로부터 외측방향으로 테이퍼지고, 타부(225c)는 중간부(225a)로부터 컷팅 인서트의 반대면(외면) 방향으로 외측으로 테이퍼진다.
고정 핀(226)은 보어(225)의 길이방향 축에 평행한 길이방향 축을 갖고, 컷팅 인서트(221)에서의 보어(225)의 내면과 접촉하는 보어(228)에서의 스프링(227)에 의해 (평평한 측면 중의 하나에) 가압되는 상부 테이퍼면(226a)을 포함한다.
도 28a 내지 도 28g에 도시된 구성에 의해 상기 컷팅 인서트(223)가 시트(222)의 하부를 향하는 컷팅 인서트의 각 면을 갖는 시트(222)에 삽입되고, 이에 의하여 상기 컷팅 인서트의 두 반대면의 각각에서의 모든 컷팅 에지(224)는 컷팅 작동 동안에 이용을 위해 위치가 정해질 수 있다. 도 25, 도 26a 내지 도 26c에서, 상기 컷팅 인서트(183)에서의 보어(185) 및 상기 보어의 측면과 협력가능한 상기 고정 핀의 상부는 모두 원형 구성으로 이루어지고, 도 28a 내지 도 28g에 도시된 구성에서는 모두 다각형 구성, 특히 정사각형 구성으로 이루어진다. 또한, 도 28a 내지 도 28d에서 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 상기 컷팅 인서트(223)와 협력가능한 고정 핀(226)의 평평한 측면(226a)은 외면을 향해 길이가 감소하는 테이퍼 구성으로 이루어지고, 나머지 3개의 측면(226b-226d)은 비-테이퍼 형상으로 이루어진다.
도 29a 내지 도 29c에는 이해를 쉽게 하기 위하여 도 28a 내지 도 28g의 고정 핀과 유사한 구성의 고정 핀(226)이 도시되어 있고, 대응부품은 동일한 도면부호로 나타낸다. 도 29a 내지 도 29c의 구성에서의 주요 차이점은 도면부호 226a'으로 나타낸, 고정 핀(226)의 원위단에서 테이퍼면이 라운드형이고(도 29a 참조), 이는 평평한 것보다 바람직하다. 따라서, 이러한 구성은 컷팅 인서트의 대응 면을 갖는 고정 핀의 테이퍼 측면(226a') 사이에 면 접촉보다는 선 접촉을 제공하고, 이에 의하여 마찰을 감소시킨다.
도 30a 내지 도 30c는 컷팅 에지(234)를 갖는 컷팅 인서트(233)를 수용하기 위한 시트(232) 및 고정 핀(236)을 수용하는 중앙 보어(235)가 형성된 본 발명에 따른 컷팅 도구(231)의 다른 구성이 도시되어 있다. 전술한 구성에 나타낸 바와 같이, 상기 고정 핀(234)의 원위단(236a)은 컷팅 인서트(233)와 협력하고, 상기 고정 핀의 근위단(236b)은 컷팅 인서트에 대하여 고정 위치로 상기 원위단을 가압하는 스프링(237)을 포함한다.
그러나, 이 경우, 보어(238) 내에 수용된 고정 핀(236)의 내부(236b)는 상기 컷팅 인서트(233)와 협력가능한 고정 핀의 상부(236a)에 대하여 편심되어 있다. 또한, 상기 고정 핀(236)의 내부단(236b)은 시트와 같은 직경을 갖는 시트(238)의 하부에 대하여 안착가능한 디스크(236c)에서 끝나게 된다. 또한, 상기 고정 핀(236)은 내부(236b) 및 하부 디스크(236c)와 동축이며 상기 고정 핀의 상부(236a)에 대하여 편심된 매개 실린더부(236d)를 포함한다. 상기 매개부(236d)는 보어(238)의 원위단과 협력하고, 상기 보어와 같은 직경으로 이루어진다.
스프링(237)은 고정 핀(236)의 내부(236b)를 둘러싸는 코일 스프링이다. 상기 코일 스프링의 일단(237a)은 고정 핀(236)의 내부(236b)에 고정되고, 타단(237b)은 보어(238)에 인접한 컷팅 도구(23a)에서의 개방부(미도시) 내에 수용되기에 적합하다.
상기 고정 핀(236)은 인서트(233)의 보어(235) 및 컷팅 인서트를 수용하는 시트(232) 아래의 보어(238) 내에서 회전가능하다. 또한, 상기 하부 디스크(236c)와 매개부(236d)는 고정 핀(236)의 상부(236a)에 대하여 편심적인 지지요소로서 제공되어, 상기 컷팅 작동을 위해 컷팅 도구(231) 내에서 견고하게 상기 컷팅 인서트를 고정시키기 위하여 스프링(237)으로 상기 고정 핀을 일방향으로 회전시킴으로써 상기 고정 핀(236)의 상부(236a)가 컷팅 인서트(233)의 보어의 내면에 대하여 견고하게 지지된다. 컷팅 작동을 위해 새로운 컷팅 에지의 위치를 정하기 위하여 상기 컷팅 인서트를 재-인덱스할 때마다, 상기 컷팅 인서트에 대하여 장착 위치로 고정 핀의 상부(236a)를 이동시키기 위하여 렌치 개방부(236e) 내에 삽입되는 렌치에 의해 (스프링(237)력에 대하여) 반대방향으로 상기 고정 핀(236)은 수동으로 회전될 수 있다.
도 31a 내지 도 31c는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 것으로, 상기 컷팅 도구 홀더(241)에는 복수의 컷팅 에지(244)를 갖는 컷팅 인서트(243)를 수용하기 위한 시트(242)가 형성된다. 컷팅 작동을 위해 선택된 컷팅 에지(244)의 위치를 정하기 위하여 컷팅 도구 홀더(241)에 컷팅 인서트(243)를 견고하게 고정하기 위하여, 상기 컷팅 인서트(243)에 고정 핀(246)을 수용하는 보어(245)가 형성된다.
특히, 도 31c에 도시된 바와 같이, 고정 핀(246)은 컷팅 인서트(243)에서 보어(245)의 측면과 결합가능한 외부단(246a) 및 상기 컷팅 도구의 시트(242) 아래의 내부 나사산 보어(248) 내에서 수용가능하며 외부로 나사산 형성된 내부단(246b)을 포함한다.
따라서, 도 31a 내지 도 31c에 도시된 구성은 다음의 중요한 차이점을 갖는 도 1에 도시된 종래 기술의 구성과 유사하다: 종래 기술의 구성에서, 상기 컷팅 인서트(4)에서의 보어(6)는 나사산 패스너(7)와 같은 직경으로 이루어지고, 상기 나사산 패스너의 헤드(8)는 나사산 패스너(7)의 생크와 동축이며 상기 패스너를 수용하는 나사산 보어(9)를 갖는다. 그러나, 도 31a 내지 도 31c에 도시된 새로운 구성에서, 상기 컷팅 인서트(243) 내의 보어(245)는 고정 핀(246)의 상부(246a)보다 큰 직경으로 이루어지고, 상기 고정 핀의 상부(246a)는 고정 핀의 나사산부(246)에 대하여 편심적이다. 특히, 후자는 도 31b 및 도 31c에 도시되어 있고, 상기 고정 핀의 하부 나사산부(246b)의 축은 a1으로 나타나 있고, 상기 고정 핀의 상부(246)의 축은 a2로 나타나 있다.
따라서, 전형적인 구성에서는 상기 컷팅 도구 홀더로 결합부재를 회전시켜서 시트의 하부 표면 방향으로 컷팅 인서트에 하방향 압력을 가하고, 본 구성에서는 상기 고정 핀(246)을 회전시켜서 컷팅 도구 홀더(241)의 측벽 방향으로 측방향 압력을 가한다.
도 1의 종래 기술에서, 새로운 컷팅 에지를 위해 컷팅 인서트를 인덱스하기 위하여 결합 핀이 제거되어야 하고, 이후 상기 컷팅 인서트를 재결합시키기 위하여 재삽입되고, 도 31a 내지 도 31c에 도시된 구성에서, 상기 고정 핀(246)은 상기 컷팅 인서트(243)를 재인덱스하기 위하여 상기 컷팅 도구(241)로부터 제거될 필요가 없다. 상기 고정 핀은 컷팅 도구(241)에 대하여 고정 위치로 상기 컷팅 인서트(243)를 이동시키기 위하여 일방향으로, 또는 컷팅 작동을 위해 다른 컷팅 에지(244)의 위치를 다시 정하기 위하여 상기 컷팅 도구(241)에 대하여 해제 위치로 상기 컷팅 인서트(243)가 이동되도록 반대방향으로 회전될 경우(예를 들면, 1/2 회전)에만 필요가 있다. 또한, 전술한 구성에서와 같이 도시된 구성에서는 도 1에 도시된 종래 기술에서 요구되는 것처럼 상기 고정 핀을 재이동하고 재삽입할 필요없이 상기 컷팅 인서트(243)가 다른 컷팅 에지를 수동으로 인덱스하기 위하여 해제된다.
도 32a 내지 도 32e에 도시된 구성은 고정 핀(256)의 외부단(256a)과 컷팅 도구(251)의 시트(252) 사이에 끼워진 원뿔형 디스크(259)(도 32a 및 도 32c 참조)를 포함하는 것을 제외하고는 도 31a 내지 도 31c의 구성과 유사하다. 상기 고정 핀(256)을 수용하기 위하여 개방부(259a)가 원뿔형 디스크(259)에 형성되고, 상기 고정 핀의 나사산단(256b)이 상기 컷팅 인서트(253)의 보어(254) 내에 수용된 고정 핀(256)에 외측방향의 압력을 가하기 위하여 상기 컷팅 도구(251)의 나사산 보어(258)에 견고하게 나사형성되는 경우에 상기 원뿔형 디스크(259)는 압축된다. 이러한 구성은 컷팅 인서트(253)에 대하여 고정 위치로부터 해제 위치로 상기 고정 핀(256)이 부주의하게 다시 회전하는 것에 대한 부가적인 보호를 제공한다. 따라서, 도 32a 내지 도 32d에 도시된 구성에서는 먼저 상기 고정 핀(256)이 내측방향으로 가압될 필요가 있고, 이후 상기 컷팅 인서트(253)에 대하여 고정 위치로부터 해제 위치로 상기 핀을 해제시키기 위하여 회전된다.
도 32a 내지 도 32e에 도시된 구성에서의 다른 차이점은 상기 고정 핀(256)의 상부(256a)가 도 32c에 명확하게 도시된 바와 같이 실린더 형상으로 이루어지고, 상기 고정 핀(246)의 상부(246a)가 특히 도 31c에 도시된 바와 같이 원뿔 형상으로 이루어진다.
다른 모든 관점에서, 도 32a 내지 도 32e에 도시된 컷팅 도구에 의해 제공된 구성, 작동 및 이점은 도 31a 내지 도 31c와 관련하여 전술한 바와 기본적으로 같다.
도 33 내지 도 39에는 도 25에 도시된 구성과 유사한 컷팅 도구가 도시되어 있지만, 컷팅 작동을 위해 새로운 컷팅 에지를 제공하기 위하여 상기 컷팅 인서트가 인덱스되거나, 또는 대체된 후에 상기 고정 핀과 컷팅 도구 사이에 상기 컷팅 인서트를 견고하게 끼우기 위하여(웨지(wedge)시키기 위하여) 상기 컷팅 도구가 변형된다.
따라서, 도면부호 261로 나타낸 도 33에 도시된 컷팅 도구 홀더에는 컷팅 에지(264)를 갖는 컷팅 인서트(263)를 수용하기 위한 시트(262) 및 중앙 보어(265)가 형성된다. 도 25에 나타낸 바와 같이, 상기 보어(265)에는 중간부(265a)로부터 두개의 테이퍼부가 형성되고, 일부(265b)는 컷팅 인서트의 내면까지 외측방향으로 테이퍼지고, 타부(265c)는 컷팅 인서트의 외면까지 외측방향으로 테이퍼진다.
도 33에서의 고정 핀(266)은 보어(265)의 길이방향 축에 평행한 길이방향 축을 갖고, 상기 보어(265)의 하부 내면(265b)과 접촉하는 보어(268)에서의 스프링(267)에 의해 가압되는 상부 테이퍼면(266a)을 포함한다.
그러나, 도 33에 도시된 구성에서, 상기 컷팅 도구(261)에서 보어의 하벽(261a)에는 고정 핀(266)에 일체로 형성된 스템(266c)을 수용하기 위한 중앙 개구부가 형성된다. 상기 스프링(267)은 고정 핀(266)을 외측방향으로 가압한다. 상기 스템(266c)은 컷팅 인서트(261)의 내면과 대략 같거나 또는 도 33에 도시된 바와 같이 약간 리세스될 수 있는 길이로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 고정 핀(266)의 스템(266c)은 예리한 충격이 외측방향으로 고정 핀에 가해지도록 하기 위한 것으로, 이에 의하여 상기 고정 핀과 컷팅 도구(261) 사이에 컷팅 인서트(263)를 견고하게 끼운다. 상기 충격은 팁(267a)을 갖는 충격 핀(267)을 통해 스템(266c)의 외부 팁(266b)에 대하여 충격가능한 일단에 가해지는 것이 바람직하고, 이에 의하여 상기 고정 핀(266)과 컷팅 도구 홀더(261) 사이의 시트(262) 내에 견고하게 상기 컷팅 인서트(263)를 끼운다. 이를 위하여, 상기 스템(266c)의 외부 팁(226b)에는 V-형상 노치와 같은 함몰부가 형성되고, 상기 충격 핀(267)의 대응단(267a)은 함몰부(226b) 내의 시트에 보완적으로 형성된다. 상기 충격 핀(267)은 그 반대단에 해머나 충격-생성부재에 의한 충격을 수용하기 위한 확대 헤드(267b)를 포함한다.
따라서, 컷팅을 목적으로 새로운 컷팅 에지(264)를 제공하기 위하여 상기 컷팅 인서트(263)가 인덱스되거나 대체된 후, 상기 스프링(267)은 통상적으로 커플링 핀(266)을 외측방향으로 가압할 것이고, 이에 의하여 도 25에 대하여 특히 전술한 바와 같이 상기 컷팅 인서트(263)에 대하여 견고하게 지지한다. 그러나, 도 33에 도시된 구성이 이용되는 경우, 상기 충격 핀(267)은 컷팅 도구(261)의 시트(262) 내에 컷팅 인서트(263)를 보다 견고하게 끼우기 위하여 상기 고정 핀(266)에 예리한 충격을 외측방향으로 가하기 위하여 충돌될 수 있다.
도 33에 도시된 컷팅 도구 홀더는 컷팅 인서트가 컷팅 도구에 견고하게 끼워질 것이라는 것을 확실히 보장할 수 있는 부가적인 이점을 갖는 초기의 구성과 관련한 전술한 모든 이점을 제공한다. 상기 컷팅 도구 내에 상기 컷팅 인서트(263)를 견고하게 유지하는데 스프링(267)만이 이용되는 경우, 컷팅 인서트(264)에 대하여 가공품(가공중인 제품)에 의해 가해진 하중은 상기 컷팅 도구 홀더(261)를 빠른 진동으로 설정할 수 있다. 이러한 진동은 충분한 시간이 지나면 컷팅 도구 홀더(261)로부터 컷팅 인서트(263)를 해제시킬려고 하고, 상기 컷팅 도구에 의해 받는 "금속 피로"율을 증가시켜서, 실제적인 가용수명을 감소시킨다. 그러나, 상기 컷팅 인서트가 도 33과 관련한 전술한 바와 같이 충격을 가함으로써 상기 컷팅 도구 홀더에 대하여 견고하게 끼워지는 경우, 상기 컷팅 인서트의 해제 및 금속 피로의 시작은 대략 감소되어, 컷팅 작동을 보다 원활하게 하고 상기 컷팅 인서트의 가용수명을 더 연장시킨다.
도 34a 내지 도 34c는 도 33과 유사한 다른 컷팅 도구를 도시한 것이지만, 도 33에서의 도구-가압 충격 작동에 의한 것보다는 간단한 수동 작동으로 상기 컷팅 도구와 고정 핀 사이에 상기 컷팅 인서트를 견고하게 끼우도록 구성된 것이다. 간결한 설명을 위하여, 도 33의 부품에 대응하는 도 34a 내지 도 34c의 부품은 동일한 도면부호로 나타낸다.
도 34a 내지 도 34c에 도시된 구성에서, 상기 고정 핀(266)의 테이퍼면(266a)과 상기 컷팅 인서트(263)에서 보어(265)의 결합면(265b)은 상기 컷팅 인서트가 도 34a-34c의 각각 순차적인 단계에 따라 도시된 바처럼 적용되는 경우에 상기 고정 핀과 도구 홀더 사이에 상기 컷팅 인서트를 견고하게 끼우도록 구성된다. 따라서, 도 34a에 도시된 바와 같이, 상기 컷팅 인서트(263)의 하면 부분에 의해 고정 핀(266)의 상면을 결합하기 위하여 상기 컷팅 인서트(263)가 고정 핀(266) 위에 위치되고(도 34a 참조); 이후, 상기 컷팅 인서트(263)는 고정 핀(266)을 누르기 위하여 하방향으로 가압되고(도 34b 참조); 마지막으로, 상기 고정 핀이 컷팅 인서트의 보어(265) 내에서 외측방향으로 움직일 때까지 상기 고정 핀(263)은 그 상부를 가로질러 측방향으로 슬라이딩된다(도 34c 참조). 상기 고정 핀의 테이퍼면(266a), 상기 컷팅 인서트(263) 내의 보어(265)의 결합 테이퍼면(265a)은 고정 핀과 컷팅 도구 홀더의 시트(262)의 측벽 사이에서 상기 컷팅 인서트를 견고하게 끼운다. 예를 들어, 이러한 테이퍼면은 약 5-15°일 수 있고 바람직하게는 약 10°일 수 있다.
전술한 모든 작동은 하나의 연속적인 움직임에서 수동으로 이루어질 수 있고, 그러므로, 도 33에서 도면부호 267, 269와 같은 충격요소가 필요하지 않을 수 있다. 상기 컷팅 인서트를 해제하기 위하여, 금속 가공품의 표면에 함몰을 생성하는데 이용되는 것과 같은 충격 도구는 고정 핀(266)의 상면에 도구의 팁을 적용시키고 하방향으로 충돌시킴으로써 이용될 수 있고, 이에 의하여 상기 테이퍼면(265b)에 대하여 하방향으로 테이퍼면(266a)을 이동시켜서, 컷팅 작동을 위해 새로운 컷팅 에지를 제공하는 경우에 상기 컷팅 인서트를 회전, 대체 등을 위해 해제시킨다.
도 35는 다른 구성을 도시한 것이고, 또한 도 33, 도 34a 내지 도 34c와 유사한 구성이며, 간결한 설명을 위하여 동일한 도면부호는 대응 부품을 나타내는데 이용된다. 도 35에 도시된 구성은 상기 컷팅 도구 홀더(261)에 형성된 시트(262)의 측벽(262a)이 볼록 형상으로 이루어지고, 상기 컷팅 인서트(263)의 외면(263a)이 보완적인 오목 형상으로 이루어지는 점에서 전술한 구성과 상이하다. 이러한 구성은 전술한 실시예에서와 같이 고정 핀과 도구 홀더 사이에 맞물림 형태를 생성하는 것이 아니라, 오목한 경사면으로 인하여 상기 컷팅 인서트에 의해 쉐이빙(shaving)의 처리를 용이하게 한다. 따라서, 도 36에 도시된 바와 같이, 가공품(270)에 대한 컷팅 작동 동안에, 상기 컷팅 인서트(263)의 볼록면(263a)은 컷팅 인서트 외측의 컷팅 에지(264)에 의해 생성된 쉐이빙(271)을 변형시키는데 효과적이어서 상기 쉐이빙이 컷팅 작동과 간섭할 가능성을 감소시킨다.
초기에 나타낸 바와 같이, 상기 컷팅 인서트는 삼각형, 사변형, 육각형, 팔각형 등과 같은 임의의 다각형 형상일 수 있다. 도 37은 일례를 도시한 것으로, 상기 컷팅 도구(361)에는 삼각형-형상 시트(362)가 제공되고, 컷팅 인서트(363)는 삼각형과 유사한 형상으로 이루어진다. 상기 컷팅 인서트는 컷팅 작동을 위해 선택적으로 인덱스될 수 있는 3개의 컷팅 에지(364)를 포함한다. 또한, 상기 컷팅 인서트(363)에는 그 내부에 고정 핀(366)을 수용하는 보어(365)가 형성되고, 상기 고정 핀(366)은 컷팅 작동 동안에 제 위치에서 상기 컷팅 인서트를 연동시키고 컷팅 작동을 위해 새로운 컷팅 에지를 제공하도록 제거나 회전을 위해 해제하는 전술한 임의의 구성으로 이루어질 수 있다.
또한, 각 측면(367)에는 컷팅 도구 홀더(361)의 측벽에 형성된 V-형상의 리브에 대응되는 V-형상 홈(368)의 형태로 고정부가 형성된다. 상기 V-형상 홈의 목적은 도 38과 관련하여 더 설명될 것이다.
도 38은 도 10과 유사한 구성을 도시한 것으로, 정사각형 시트(372)가 형성된 컷팅 도구(371), 상측에서의 4개의 컷팅 에지(374), 및 하측에서의 4개의 부가적인 컷팅 에지를 포함하고, 상기 컷팅 도구(371)는 정사각형 형상의 컷팅 인서트(373)를 수용한다. 상기 컷팅 인서트에는 컷팅 도구의 시트(372)의 핀(376)을 수용하는 중앙 보어(375)가 더 형성된다. 도 10에 나타낸 구성에서와 같이, 도 38에 도시된 구성에서도 시트(372)를 형성하는 두개의 측벽에 리브(371a)를 포함하고, 상기 컷팅 인서트(373)의 4개의 외측은 고정 핀(376)에 의해 시트(372) 내에 컷팅 인서트가 견고하게 고정되는 경우에 상기 리브(371a)를 수용하기 위한 4개의 홈(373a)을 포함한다.
그러나, 도 10의 구성과 구별되는 것은 상기 컷팅 인서트(373)를 수용하는 컷팅 도구 시트(372)의 두 측면(371b)은 도 10에 도시된 바와 같은 각도보다는 시트의 하벽에 대하여 수직으로 연장된다. 유사하게, 상기 컷팅 인서트(373)의 4개의 외측면(373e)은 컷팅 인서트의 하벽에 대하여 수직으로 형성된다. 다른 모든 관점에서, 도 38에 도시된 구성 및 이러한 구성의 작동은 도 10과 관련하여 전술한 바와 대략 같다.
V-형상 홈(373a)과 V-형상 리브(371a) 사이의 맞물림 결합(연동 결합)은 상기 컷팅 작동 동안에 가해진 축하중에 대하여 저항성을 갖는 컷팅 인서트를 제공하고, 이에 따라 상기 시트(372)의 하부 표면으로부터 상기 컷팅 인서트의 하면이 결합해제되는 것을 방지한다. 축하중에 대한 이러한 저항성은 상기 컷팅 인서트가 그 하면과 시트의 하부 표면 사이에서 측방향으로 슬라이딩 이동하는 것을 방지하는 동안에 제공되고, 다시 말해서 상기 컷팅 인서트의 슬라이드면이 시트의 측벽과 정렬되고 V-형상 홈(373a)이 V-형상 리브(371a)와 연동하도록 고정되는 동안에 제공된다.
본 예에서, 또한 상기 고정 핀(376)은 리브(371a)로부터 홈(373a)이 결합해제되는 것을 방지하는 저지부재(arresting member)를 구성한다. 그러나, 상기 컷팅 도구 홀더에는 이러한 결합해제를 방지하는 저지부재가 형성될 수 있다.
도 39a 및 도 39b에는 도 10과 유사한 컷팅 도구 및 컷팅 인서트가 도시되어 있지만, 표준의 제조과정을 이용하여 생성하기 어려운 테이퍼 보어를 생성할 필요가 없다. 도 39a의 이해를 쉽게 하기 위하여, 도면에서의 대응 부품은 도 10에서 이용된 것과 대응하는 동일 도면부호로 나타내지만 도면부호가 "500"으로 커져 있다.
따라서, 인서트(553)의 중앙에 형성된 보어(555)는 도 10에서 (55)로 도시된 바와 같은 테이퍼 형상보다는 비-테이퍼 형상인 실린더 형상으로 이루어진다. 또한, 상기 컷팅 도구(551)에서의 리브(551a) 및 상기 컷팅 인서트(553)에서의 보완적인 홈(553a)은 도 10에서의 사다리꼴 형상보다는 삼각형 형상으로 이루어지고, 상기 컷팅 도구에서의 시트(552)의 하벽에 대하여 수직하게 연장하는 컷팅 인서트(553) 및 컷팅 도구(551)의 두개의 각 벽을 통해 형성된다.
도 39a에서 더 알 수 있는 바와 같이, 고정 핀(556) 및 편향 스프링(557)을 위해 시트(552)의 하벽에 형성된 보어(558)는 도 10에서의 수직보다는 상기 시트(552)의 하벽에 대하여 경사진 각도를 갖는다.
도 39a에 도시된 컷팅 인서트는 도 34a 내지 도 34c와 관련하여 설명한 바와 같은 동일한 방법으로 상기 컷팅 도구(551)에 대하여 부착 및 탈착가능하고, 도 34a 내지 도 34c에서 설명된 간단한 수동 작동으로 상기 컷팅 도구(551)의 시트(552)에 컷팅 인서트(553)를 견고하게 끼우는 것과 동일한 이점을 제공한다. 그러나, 도 39a의 구성은 보어(55) 및 컷팅 도구(551)와 컷팅 인서트(553)의 결합벽 각각이 테이퍼 형상의 3개의 벽을 형성할 필요와 비용이 소요되지 않는 점에서 도 10 및 도 34a 내지 도 34c 이상의 상당한 이점을 갖는다.
도 39b에는 고정 핀(566)을 가압하기 위한 본 발명의 컷팅 도구에 대한 부가적인 변형이 도시되어 있고, 상기 고정 핀의 원위단(de)에 압력을 가할 필요가 없다. 특히, 상기 컷팅 도구 홀더(561)에는 레버(570)의 단부(574)를 수용하고 상기 고정 핀의 근위단(pe)에 인접한 고정 핀(566)에 형성된 대응 리세스(569) 내에 수용되는 슬라이드 보어(562)가 형성된다.
상기 레버(370)의 단부에는 편심 돌출부(576)가 형성되고, 상기 돌출부(576)가 리세스(569) 내에 수용되는 경우, 상기 레버(370)의 회전은 고정 핀(566)의 축방향 변위를 수반한다.
도 40은 도면부호 380으로 나타낸 커터 헤드를 도시한 것으로, 상기 커터 헤드에는 도 38에 도시된 각 구성에서 4개의 컷팅 인서트(383)를 해제가능하게 수용하기 이한 4개의 직사각형 시트(382)가 형성된다. 따라서, 도 39에 도시된 바와 같이, 각 컷팅 인서트(383)에는 각 측면에서의 4개의 컷팅 에지(384) 및 상기 커터 헤드(380)의 각 시트(382)의 중앙에 위치된 코일 스프링(387)에 의해 외측방향으로 스프링-가압되는 고정 핀(386)을 수용하기 위하여 그 중앙에 보어(385)가 형성된다. 도 39a에 도시된 구성에서, 상기 시트의 두 연속적인 측에서의 코너에는 응력을 완화시키기 위하여 도 28e에 도시된 구성과 유사하게 라운드된 컷-아웃부(388)가 형성된다.
도 38, 도 39a 및 도 39b에 도시된 구성은 이러한 도면에 도시된 바와 같은 두 연속적인 측벽의 각각에서 보다는 시트(382)의 일측벽에서만 리브(381b)를 포함한다.
전술한 모든 구성에서, 도 41 내지 도 44에 나타낸 바와 같이, 상기 컷팅 인서트는 다각형 형상으로 이루어지고, 각 측면에서 컷팅 에지를 갖는다. 도 41 내지 도 44는 컷팅 에지의 측부에 무한부재(infinite member)를 실제 제공하기 위하여, 다각형 형상보다는 원형 형상의 컷팅 인서트(453)를 운반하도록 지정된 커터 헤드(460)를 포함하는 구성이 도시되어 있다. 또한, 도 41 내지 도 44에 도시된 구성에서는 상기 컷팅 인서트(453)가 컷팅 작동 동안에 천천히 자동적으로 회전하여, 컷팅 작동을 위해 위치가 정해진 컷팅 에지에 대하여 상기 컷팅 인서트를 연속적으로 재-인덱스될 필요가 없다.
따라서, 특히 도 41에 도시된 바와 같이, 각 컷팅 인서트(453)는 원형 형상으로 이루어지고 보완적인 원형 형상의 시트(451) 내에 수용된다. 각 컷팅 인서트(453)에는 그 외주연 주위에 연속적인 원형의 컷팅 에지(454) 및 보어(455)에 대하여 외측방향으로 스프링(457)에 의해 스프링-가압되는 고정 핀(456)을 수용하기 위한 중앙 보어(455)가 형성된다.
특히, 도 44에 도시된 바와 같이, 상기 각 컷팅 인서트(453)의 외면은 인서트의 두 단부벽 사이에서 그 둘레 주위에 테이퍼 리세스나 홈(453a)이 형성된 실린더 측벽을 형성한다. 도 42에 도시된 바와 같이, 컷팅 인서트(453)를 수용하기 위한 각각의 시트(451)를 형성하는 커터 헤드의 측벽에는 상기 컷팅 인서트의 각 리세스 홈(453a) 내에 수용되도록 보완적인 테이퍼 형상의 원형 리브(451a)가 형성된다.
특히, 도 44에 도시된 바와 같이, 각 컷팅 인서트(453)의 외면에는 컷팅 인서트의 외측방향으로 쉐이빙을 변형시키기 위하여, 컷팅 작동 동안에 상기 컷팅 인서트의 컷팅 에지(454)에 의해 가공품으로부터 잘려진 쉐이빙(예를 들면, 도 36에서 271)과 결합가능한 복수의 리브(458)가 형성된다. 상기 리브(458)는 원형의 컷팅 인서트의 반경방향 라인에 대하여 비스듬하게 형성된다. 이에 의해, 상기 리브는 다른 기능, 즉 컷팅 작동 동안에 컷팅 인서트의 느린 회전을 생성하는 것을 수행하게 된다. 따라서, 상기 경사 리브(458)는 컷팅 작동 동안에 가공품과 결합가능한 컷팅 에지를 연속적으로 변화시킨다.
상기 고정 핀(456)의 테이퍼면(456a) 및 상기 컷팅 인서트(453)에 형성된 보어(455)의 대응면은 컷팅 도구와 고정 핀 사이에 상기 컷팅 인서트를 약간만 고정시키도록 디자인될 수 있고, 이에 의해 컷팅 작동 동안에 상기 경사 리브(458)와 쉐이빙의 결합에 의해 상기 컷팅 인서트의 느린 회전이 가능하게 된다.
또한, 상기 컷팅 작동 동안에, 상기 컷팅 인서트(453)의 컷팅 에지가 가공품 내에 있는 경우, 상기 컷팅 인서트(453)에서의 하중 및 압력은 축에 대하여 상기 컷팅 인서트가 회전하는 것을 방지하는 높은 정적 마찰을 발생시킨다. 그러나, 상기 컷팅 인서트가 가공품으로부터 결합해제되는 순간에, 상기 컷팅 인서트(453)가 회전 운동을 수행할 수 있는 짧은 간격을 위해 압력이 완화된다. 상기 컷팅 인서트(453)에 의해 수행되는 회전 운동은, 예를 들면 컷팅 인서트의 중앙 축에 대하여 3000RPM의 속도로 회전하는 밀링 헤드에 대해 극히 작고, 상기 컷팅 인서트는 15분마다 1번, 즉 밀링 헤드의 45,000번마다 1번 수행될 수 있다.
따라서, 도 41 내지 도 44에 도시된 것과 같은 구성에서는 컷팅 작동 동안에 상기 컷팅 에지에서 연속적인 변화를 생성하고, 이에 의하여 컷팅 작동 사이에 상기 컷팅 인서트의 컷팅 에지를 재-인덱스할 필요가 없어진 것만이 아니라, 연속적으로 변화하는 컷팅 에지가 지나친 열을 방지하여, 상기 컷팅 인서트의 가용수명을 증가시킨다.
도 45a 내지 도 45g에는 도면부호 600으로 지정된 드릴 도구가 도시되어 있고, 상기 드릴 도구는 드릴 몸체(610) 및 상기 드릴 몸체에 장착되는 드릴 헤드(620)를 포함한다. 상기 드릴 몸체(610)에는 그 원위단에 고정 방법으로 드릴 헤드(620)를 수용하기 위한 홀더부(611)가 형성된다.
상기 홀더부(611)에는 하면(616B) 및 상기 하면(616B)으로부터 축방향으로 연장되며 중앙 축(X)에 대하여 정반대의 두 위치에 위치되는 두 쇼울더(614a, 614b)가 형성된다. 각 쇼울더(614)에는 전술한 다수의 실시예와 유사하게 상기 하면(616B)에 대하여 경사진 측벽(616S)이 형성된다.
상기 홀더부(611)에는 중앙 축과 일치하는 중앙에 위치결정 보어(618)가 더 형성되고, 상기 하면(616B)에 개방단을 갖는다. 또한, 상기 홀더부(611)에는 두개의 시트 보어(636)(도 45f에 도시됨)가 형성되고, 상기 시트 보어의 각각은 고정 메커니즘(630)을 수용한다.
상기 고정 메커니즘(630)은 전술한 수개의 실시예에 제안된 바와 유사하게 고정 핀(632) 및 편향 스프링(634)을 포함한다.
도 45h 내지 도 45l에 도시된 바와 같이, 상기 홀더부(611)의 시트에 장착되는 드릴 헤드에는 서로 정반대되는 우측부(620R) 및 좌측부(620L)가 형성되고, 각 측부에는 드릴부(620D) 및 장착부(620M)가 형성된다. 각 드릴부(620D)는 컷팅 에지(621)를 포함한다. 각 장착부(620M)에는 테이퍼 인서트 보어(626) 및 측면(627)이 형성된다. 또한, 상기 드릴 헤드(620)에는 위치결정 보어(618) 내에 수용되는 중앙 위치결정 스터브(stub)(628)가 형성된다.
도 45a 내지 도 45g에 나타낸 바와 같이, 상기 드릴 헤드(620)가 홀더부(611)에 장착되는 경우, 상기 고정 핀(632)은 전술한 실시예와 관련하여 설명된 것과 유사한 방법으로 인서트 보어(626)의 내면(626i)에 대하여 지지한다. 그러나, 본 실시예에서, 상기 드릴 헤드(620)의 전혀 다른 반대부(620L, 620R)는 쇼울더(614L, 614R)에 대해 고정되기 때문에, 상기 고정 핀(632)의 압력이 반대방향으로 또는 CW방향에 대하여 접선방향으로 가해진다. 이는 드릴 도구(600)가 CCW방향으로 회전될 수 있기 때문에 드릴링이 관련될 때에 이점을 증명하고, 이에 의하여 상기 고정 메커니즘(630)과 드릴 헤드(620) 사이의 결합을 더 단단하게 한다.
어셈블리에서, 상기 위치결정 스터브(628)가 위치결정 보어(618) 위에 위치되고, 상기 드릴 헤드(620)의 각 부분의 하면이 각 고정 핀(632)에 놓이도록 상기 드릴 헤드(620)는 홀더부(611)의 시트에 위치된다. 이러한 위치로부터, 상기 드릴 헤드는 고정 핀(632)에 압력을 가하도록 하방향으로 가압될 수 있고, 이에 의하여 상기 고정 핀의 원위단이 하면(616B)으로부터 드릴 헤드(620)가 시트에 삽입되는 정도까지 돌출하는 장착 위치로 상기 고정 핀을 가압한다. 일단 장착 위치에서, 상기 측벽(616S)과 각각의 좌우 측면(627)이 결합하도록 상기 드릴 헤드(620)는 회전될 수 있고, 이에 의하여 상기 드릴 헤드를 제 위치에 고정시킨다.
특히, 도 46에는 유사한 실시예의 드릴 헤드가 도시되어 있고, 그러나 본 실시예에서, 상기 하면(616B')은 하방향으로 테이퍼지는 원뿔 형상으로 이루어지고, 이에 의하여 상기 홀더부(611) 내에 드릴 헤드를 쉬우면서 정확하게 집중시킬 수 있다.
도 48a 내지 도 48c에는 본 발명의 다른 실시예로 도면부호 700으로 나타낸 가변 직경의 컷팅 도구가 도시되어 있고, 상기 컷팅 도구는 홀더 몸체(710), 복수의 고정 메커니즘(730)을 이용하여 홀더 몸체에 장착되는 3개의 컷팅 인서트(720), 및 직경 조절장치(740)를 포함한다.
각 컷팅 인서트(720)는 전술한 실시예에서 제안된 것과 유사한 방법으로 상기 홀더 몸체(710)에 장착되고, 상기 홀더 몸체(710)에 고정 핀(732)이 지지 측벽에 대하여 압력을 가할 수 있는 지지 측벽이 형성되지 않는 차이점을 갖는다. 대신에, 상기 홀더 몸체(710)에는 그 내부에 조절부재(742)를 수용하는 중앙 보어(746)가 형성되고, 상기 조절부재의 헤드는 인서트 시트의 하부 표면(716B)을 함께 형성하도록 측벽을 구성하는 원뿔 형상으로 이루어진다.
특히 도 47c에 도시된 바와 같이, 상기 고정 핀(732)의 원위단(de)과 측벽으로서 이용되는 조절부재(742)의 헤드 사이에 상기 컷팅 인서트(720)를 고정하기 위하여 상기 고정 핀(732)은 인서트 보어(726)의 내면(726i)과 결합한다. 도 47에 도시된 위치에서, 상기 조절부재는 상기 하면(716B) 위의 거리(h1)까지 연장되고, 상기 컷팅 도구는 유효 직경(D1)을 갖는다.
상기 조절부재(742)가 보어를 따라 축방향으로 이동되고 상기 하면(716B) 위의 여러 원하는 거리에 위치결정되게, 상기 조절부재(742)는 나사산을 이용하여 보어(746) 내에 수용된다. 상기 조절부재(742)의 헤드와 측면(726S) 사이의 결합으로 인하여, 상기 하면(716B) 위의 조절부재(742)가 하부로 연장되고, 상기 인서트(720)는 서로로부터 더 멀리 있으며 상기 컷팅 도구(700)의 유효 직경보다 크다. 또한, 상기 조절부재(742)는 원하는 직경의 증가를 나타내기 위하여 도면부호 747로 나타낸 바와 같이 인덱스될 수 있다.
그러나, 도 2a와 관련하여 설명한 바와 같이, 상기 고정 핀의 변위는 시트의 측벽을 향해 상기 컷팅 인서트의 측방향 변위를 수반하지만, 그 반대는 (컷팅 인서트의 측방향 변위의 결과로서 고정 핀의 축방향 변위를) 발생시키지 않는다. 그러므로, 상기 조절부재(742)를 축방향 이동시키는 것은 상기 컷팅 인서트의 측방향 변위 및 직경의 증가를 수반하지 않을 것이다.
따라서, 작동에 있어서, 상기 유효 직경을 증가시키는 경우, 다음의 각각이 발생할 수 있다:
a. 도 48a 내지 도 48c에 도시된 바와 같은 컷팅 도구 홀더(710)에 어떠한 컷팅 인서트(720)도 장착되지 않는 경우, 상기 조절부재(742)는 원하는 양만큼 자유로이 축방향 이동될 수 있고, 이때 상기 컷팅 인서트(720)가 전술한 실시예와 관련하여 설명한 것과 유사한 방법으로 상기 도구 홀더(710)에 장착되고; 또는
b. 컷팅 인서트(720)가 도구 홀더(710)에 장착되는 경우, 상기 고정 핀(732)은 측방향으로 어떤 자유도를 갖는 컷팅 인서트(720)를 제공하기 위하여 먼저 가압되어야 하고, 이때 상기 조절부재가 축방향으로 이동될 수 있다. 이동되면, 상기 고정 핀(732)은 컷팅 인서트(720)를 제 위치에 확실히 결합시키기 위하여 가압되지 않고 고정 위치를 추정할 수 있다.
상기 고정 핀(732)의 가압은 상측으로부터 인서트 보어(726)로 삽입되고 상기 고정 핀(732)에 압력을 가할 수 있는 3중-핀 부재(미도시)를 이용하여 달성될 수 있다.
도 49a 내지 도 49c에는 도면부호 800으로 나타낸, 도 47a 내지 도 47c에 도시된 것과 유사한 컷팅 도구의 실시예에 도시되어 있고, 상기 컷팅 도구는 두개의 컷팅 인서트(820)만을 포함하는 차이점을 갖는다. 다른 모든 방식에 있어서, 작동은 도 47a 내지 도 47c에서와 같다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예, 청구항 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
11 : 컷팅 도구 홀더
13 : 컷팅 인서트
16 : 고정 핀

Claims (51)

  1. 상면과 하면을 가지며. 상기 상면과 하면 사이에서 연장되는 내면을 갖는 인서트 보어가 형성되는, 컷팅 인서트가 장착되는 컷팅 도구 홀더로서, 상기 홀더는 하부 표면과 상기 하부 표면에 대해 경사진 적어도 하나의 측벽에 의해 정의되는 시트, 상기 시트의 상기 하부 표면에 개방단을 갖는 보어 축을 갖는 시트 보어, 및 상기 시트에 컷팅 인서트를 고정하기 위한 고정 메커니즘을 포함하고, 상기 고정 메커니즘은 고정 핀과, 상기 고정 핀과는 별개의 변위 장치를 포함하고, 상기 고정 핀은 상기 시트 보어 내에 수용되며 몸체의 근위단과 원위단 사이에서 연장되는 외면을 갖는 몸체를 갖고 상기 근위단과 원위단을 따라 핀 축을 형성하고, 상기 변위장치는 상기 고정 핀을 기계적으로 결합시키며, 상기 장치의 변위는, 상기 컷팅 인서트가 상기 하부 표면에 대하여 정렬되는 하면을 가지며 시트 내에 위치되도록, 제1정도까지 상기 하부 표면을 통해 시트 보어 내에서부터 상기 시트로 상기 원위단이 돌출하는 적어도 제1의 장착 위치와, 상기 인서트 보어의 내면과 결합하도록 상기 제1정도보다 큰 제2정도까지 상기 하부 표면을 통해 시트 보어 내에서부터 상기 시트로 상기 원위단이 돌출하는 제2의 고정 위치 사이에서, 상기 시트 보어의 보어 축을 따라 상기 고정 핀의 변위를 일으켜서, 상기 인서트를 제 위치에 고정시키는 컷팅 도구 홀더.
  2. 컷팅 인서트를 장착하도록 하는 컷팅 도구 홀더로서, 상기 컷팅 인서트는 복수의 장착부를 가지며, 각 장착부는 상면, 하면 및 상기 상면과 하면 사이에서 연장되는 내면을 갖는 인서트 보어를 갖고; 상기 홀더는 복수의 시트부를 포함하며, 각 시트부는 하부 표면과 상기 하부 표면에 대해 경사진 적어도 하나의 측벽에 의해 형성되고, 상기 홀더는 상기 시트의 하부 표면에 개방단을 갖는 보어 축을 갖는 시트 보어, 및 상기 대응하는 시트부에 상기 컷팅 인서트의 대응하는 장착부를 고정하기 위한 고정 메커니즘을 포함하고; 상기 각 시트부의 고정 메커니즘은 상기 시트 보어 내에 수용되며 몸체의 근위단과 원위단 사이에서 연장되는 외면을 갖는 몸체를 갖고 상기 근위단과 원위단을 따라 핀 축을 형성하는 고정 핀, 및 상기 고정 핀과 별개의 변위장치를 포함하고; 상기 변위장치는 상기 고정 핀을 기계적으로 결합시키고, 상기 장치의 변위는, 상기 컷팅 인서트의 각 장착부가 상기 하부 표면에 대하여 정렬되는 하면을 가지며 상기 대응하는 시트부 내에 위치되도록, 제1정도까지 상기 하부 표면을 통해 상기 대응하는 시트부의 시트 보어 내에서부터 상기 대응하는 시트부로 상기 원위단이 돌출하는 적어도 제1의 장착 위치와, 상기 인서트 보어의 내면과 결합하도록 상기 제1정도보다 큰 제2정도까지 상기 하부 표면을 통해 상기 대응하는 시트부의 시트 보어 내에서부터 상기 대응하는 시트부로 상기 원위단이 돌출하는 제2의 고정 위치 사이에서, 상기 대응하는 시트부의 시트 보어의 보어 축을 따라 상기 고정 핀의 변위를 일으켜서 상기 인서트를 제 위치에 고정시키고; 상기 컷팅 도구 홀더는 드릴 도구 홀더이고, 상기 컷팅 인서트는 드릴 헤드인 컷팅 도구 홀더.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 장착 위치와 고정 위치 모두에서, 상기 고정 핀은 도구 홀더와 결합해서 남아 있는 컷팅 도구 홀더.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 장착 위치와 고정 위치 모두에서, 상기 근위단은 시트 보어 내에 위치되는 컷팅 도구 홀더.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 시트의 측벽을 향하는 적어도 하나의 측면과 상기 내면 사이에 형성된 컷팅 인서트의 부분이, 상기 고정 핀의 원위단과 측벽 사이에 고정결합되기 위하여, 컷팅 인서트 보어의 내면에 대하여 핀 축이 경사지도록, 상기 컷팅 인서트 보어의 내면과 상기 고정 핀이 배치된 컷팅 도구 홀더.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 변위장치는 상기 고정 핀을 상기 고정 위치로 일정하게 힘을 부여하는 편향 스프링이고, 상기 고정 핀의 위치를 상기 장착 위치로 전환하는 것은 상기 편향 스프링의 단순 가압으로 달성되는 컷팅 도구 홀더.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 인서트 보어는 고정 핀의 원위단에 대한 접근을 허용하는 인서트의 상면에서 개방되는 컷팅 도구 홀더.
  8. 제1항 또는 제7항에 있어서,
    상기 도구 홀더에는 두 인접한 측벽이 형성되고, 상기 컷팅 인서트의 두 인접한 측면이 상기 시트의 두 인접한 측벽과 정렬되도록 상기 시트는 컷팅 인서트를 수용하고, 상기 시트의 두 인접한 측벽에는 시트 고정부가 더 형성되고, 상기 시트 고정부는 상기 컷팅 인서트의 두 인접한 측면에 형성된 매칭 인서트 고정부를 고정적으로 결합하는 컷팅 도구 홀더.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 컷팅 인서트의 하면이 상기 시트의 하부 표면에 대하여 측벽으로부터 멀어지는 방향으로 슬라이딩 변위하는 것으로부터 방지되는 동안에, 상기 컷팅 인서트가 상기 하부 표면으로부터 하면을 결합해제하기 위하여 시도하는 축방향 하중을 견디도록 구성되는 컷팅 도구 홀더.
  10. 제1항 또는 제7항에 있어서,
    상기 컷팅 인서트를 수용하기에 적합한 것은 드릴 헤드의 형태이며, 상기 드릴 헤드는 복수의 몸체부와 위치결정 요소를 포함하고, 각 몸체부에는 적어도 하나의 컷팅 에지를 가진 드릴부와 고정 메커니즘과 결합될 수 있는 장착부가 형성되는 컷팅 도구 홀더.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 도구 홀더의 측벽들은 카운터-배치되고, 상기 드릴 헤드는 제 위치에 견고하게 유지되며 상기 측벽으로 인한 일방향 및 상기 고정 핀으로 인한 타방향으로 상기 도구 홀더에 대하여 회전하는 것으로부터 방지되는 컷팅 도구 홀더.
  12. 컷팅 도구 홀더 및 상기 컷팅 도구 홀더에 장착되는 컷팅 인서트를 포함하는 컷팅 도구로서, 상기 컷팅 인서트는 상면, 하면을 가지며 상기 컷팅 인서트에는 상기 상면과 하면 사이에서 연장되는 내면을 갖는 인서트 보어가 형성되고; 상기 홀더는 하부 표면과 상기 하부 표면에 대해 경사진 적어도 하나의 측벽에 의해 형성된 시트와, 상기 시트의 하부 표면에 개방단을 갖는 보어 축을 갖는 시트 보어, 및 상기 시트에 컷팅 인서트를 고정하기 위한 고정 메커니즘을 포함하고; 상기 고정 메커니즘은 상기 시트 보어 내에 수용되며 몸체의 근위단과 원위단 사이에서 연장되는 외면을 갖는 몸체를 갖고 상기 근위단과 원위단을 따라 핀 축을 형성하는 고정 핀, 및 변위장치를 포함하고; 상기 변위장치는 고정 핀을 기계적으로 결합시키며 상기 고정 핀과 별개이고, 상기 장치의 변위는, 상기 컷팅 인서트가 상기 하부 표면에 대하여 정렬되는 하면을 가지며 시트 내에 위치되도록, 제1정도까지 상기 하부 표면을 통해 시트 보어 내에서부터 상기 시트로 상기 원위단이 돌출하는 적어도 제1의 장착 위치와, 상기 인서트 보어의 내면과 결합하도록, 상기 제1정도보다 큰 제2정도까지 상기 하부 표면을 통해 시트 보어 내에서부터 상기 시트로 상기 원위단이 돌출하는 제2의 고정 위치 사이에서, 상기 시트 보어의 보어 축을 따라 상기 고정 핀의 변위를 일으켜서, 상기 인서트를 제 위치에 고정시키는 컷팅 도구.
  13. 컷팅 도구 홀더 및 상기 컷팅 도구 홀더에 장착되는 컷팅 인서트를 포함하는 컷팅 도구로서, 상기 컷팅 인서트는 복수의 장착부를 가지며, 각 장착부는 상면, 하면 및 상기 상면과 하면 사이에서 연장되는 내면을 갖는 인서트 보어를 갖고; 상기 홀더는 복수의 시트부를 포함하며, 각 시트부는 하부 표면과 상기 하부 표면에 대해 경사진 적어도 하나의 측벽에 의해 형성되고, 상기 홀더는 상기 시트의 하부 표면에 개방단을 갖는 보어 축을 갖는 시트 보어, 및 상기 대응하는 시트부에 상기 컷팅 인서트의 대응하는 장착부를 고정하기 위한 고정 메커니즘을 포함하고; 상기 각 시트부의 고정 메커니즘은 상기 시트 보어 내에 수용되며 몸체의 근위단과 원위단 사이에서 연장되는 외면을 갖는 몸체를 갖고 상기 근위단과 원위단을 따라 핀 축을 형성하는 고정 핀, 및 상기 고정 핀과 별개의 변위장치를 포함하고; 상기 변위장치는 상기 고정 핀을 기계적으로 결합시키고, 상기 장치의 변위는, 상기 컷팅 인서트의 각 장착부가 상기 하부 표면에 대하여 정렬되는 하면을 가지며 상기 대응하는 시트부 내에 위치되도록, 제1정도까지 상기 하부 표면을 통해 상기 대응하는 시트부의 시트 보어 내에서부터 상기 대응하는 시트부로 상기 원위단이 돌출하는 적어도 제1의 장착 위치와, 상기 인서트 보어의 내면과 결합하도록, 상기 제1정도보다 큰 제2정도까지 상기 하부 표면을 통해 상기 대응하는 시트부의 시트 보어 내에서부터 상기 대응하는 시트부로 상기 원위단이 돌출하는 제2의 고정 위치 사이에서, 상기 대응하는 시트부의 시트 보어의 보어 축을 따라 상기 고정 핀의 변위를 일으켜서 상기 인서트를 제 위치에 고정시키고; 상기 컷팅 도구 홀더는 드릴 도구 홀더이고, 상기 컷팅 인서트는 드릴 헤드인 컷팅 도구.
  14. 제1항 또는 제2항에 따른 컷팅 도구 홀더의 시트에 장착하기 위한 방법으로서, 컷팅 인서트는 상면, 하면을 가지며 상기 컷팅 인서트에는 상기 상면과 하면 사이에서 연장되는 내면을 갖는 인서트 보어가 형성되고, 상기 방법은,
    i. 고정 핀의 원위단이 하부 표면을 통해 상기 컷팅 도구 홀더의 시트 보어 내에서부터 상기 시트로 제1정도까지 돌출하는 제1의 장착 위치로 상기 도구 홀더의 고정 핀을 이동시키는 단계;
    ii. 상기 컷팅 인서트의 하면이 시트의 하부 표면과 정렬되도록 상기 시트에 상기 컷팅 인서트를 위치시키는 단계; 및
    iii. 상기 인서트 보어의 내면과 결합하도록 상기 제1정도보다 큰 제2정도까지 상기 하부 표면을 통해 시트 보어 내에서부터 상기 컷팅 인서트의 보어로 상기 원위단이 돌출하는제 2의 고정 위치로, 상기 고정 핀이 상기 컷팅 도구 홀더에 포함된 변위장치에 의해 이동되도록, 상기 컷팅 인서트를 이동시켜서 상기 인서트를 제 위치에 고정시키는 단계;
    를 포함하는 컷팅 도구 홀더에 장착하기 위한 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 (i)의 단계는 컷팅 인서트의 하면을 이용하여 수행되는 컷팅 도구 홀더에 장착하기 위한 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 컷팅 인서트를 이동시키는 것은 상기 컷팅 도구 홀더의 축에 대하여 컷팅 인서트를 회전시킴으로써 수행되는 컷팅 도구 홀더에 장착하기 위한 방법.
  17. 상면과 하면을 가지며. 상기 상면과 하면 사이에서 연장되는 내면을 갖는 인서트 보어가 형성되는, 컷팅 인서트가 장착되는 컷팅 도구 홀더로서, 상기 홀더는 하부 표면과 상기 하부 표면에 대해 경사진 적어도 하나의 측벽에 의해 정의되는 시트, 상기 시트의 상기 하부 표면에 개방단을 갖는 보어 축을 갖는 시트 보어, 상기 시트 보어 내에 수용되고, 근위단과 원위단 사이에서 길이방향 축을 따라서 연장되는 몸체를 가진 고정부재, 및 적어도 제1장착위치와 제2고정위치 사이에서 상기 시트 보어의 보어 축을 따라서 상기 고정부재를 변위하도록 구성된 변위 장치를 포함하고, 상기 제1장착위치에서는, 상기 컷팅 인서트가 상기 하부 표면에 대해 정렬된 하면을 가지고 상기 시트에 장착되도록 제1정도 까지 상기 원위단이 상기 하부 표면을 통해 상기 시트 보어 내부로부터 상기 시트로 돌출하고, 상기 제2고정 위치에서는, 상기 인서트 보어의 내면을 결합하도록 상기 제1정도 보다 큰 제2정도 까지 상기 원위단이 상기 하부 표면을 통해 상기 시트 보어 내부로부터 상기 시트로 돌출하여, 상기 인서트가 제자리에 고정되고, 상기 보어 축은 상기 적어도 하나의 측벽에 대해 경사지고, 상기 고정 부재의 상기 원위단과 상기 적어도 하나의 측벽 사이의 최소 간격이 상기 제2고정위치에서 보다 상기 제1장착위치에서 더 큰 컷팅 도구 홀더.
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