KR101560014B1 - 작업물을 기계 가공하기 위한 밀링 공구 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 밀링 헤드(3) 상에 반경방향으로 배열된 하나 이상의 블레이드를 포함하는 작업물을 기계 가공하기 위한 밀링 공구(1)에 관한 것이며, 상기 블레이드는 밀링 헤드의 회전 대칭으로 설계된 Y축(4) 상에 회전 가능하게 장착된 인덱스 가능한 절단 인서트(2)의 형태로 되어 있다. 본 발명에 따르면, 인덱스 가능한 절단 인서트(2)는 클램핑 시트 아래의 밀링 헤드(3)에 분리 가능하게 보유된 장착 핀(9)의 자유 단부(8) 상에 자유로이 회전하게 배치된 톨러런스 플레이(7) 아래에 배열된다. 자유로이 회전 가능하게 배치된 인덱스 가능한 절단 인서트(2)는 후방 측(10)의 전체 표면 및 전방 측(11)의 일정 부분들 상에 장착 또는 둘러싸이게 되며 이로써 장착 핀(9)은 밀링 헤드(3)의 재료(12)에서 자체 분리되지 않는다.

Description

작업물을 기계 가공하기 위한 밀링 공구{MILLING TOOL FOR MACHINING WORK PIECES}
본 발명은 밀링 헤드 상에 배치되며, 밀링 헤드 상에 반경방향으로 회전-대칭으로 설계된 Y축 상에 회전 가능하게 장착된 인덱스 가능한 절단 인서트의 형태로 된, 하나 이상의 블레이드를 포함하는 작업물들을 기계 가공하기 위한 밀링 공구에 관한 것이다.
회전 블레이드들을 이용하는 기계 가공은 수년 동안 잘 알려진 과정이지만 그 과정의 독창성은 제조 시에 작은 정도로만 얻어지고 있다. 현재의 경우, 그의 활성적인 요소가 회전 가능하게 장착된 둥그런 디스크 블레이드를 포함하는 공구가 사용되며, 상기 디스크 블레이드는, 기계 가공 중에, 기계 가공 과정의 운동학에 기반한 자동 회전 운동을 실행하며 디스크 블레이드 축은 절단 방향에 대해 기울어져 있다. 기계 가공 중의 디스크 블레이드의 상기 회전 운동으로 인해, 블레이드의 새로운 부분이 항상 연속 시퀀스로 결합되며, 이로써 블레이드 상의 각 지점이 절단 영역에 잠시 동안만 남게 되어, 디스크 블레이드에 단지 경미한 가열만을 야기하게 된다.
예컨대, 대응하는 밀링 커터가 특허 출원 DD 118 543에 개시되어 있다. 이 실시예에서, 회전 로터리 디스크, 및 고정된 블레이드가, 상기한 방식으로 특정 절단 설계를 얻도록, 밀링 헤드 상에 제공된다. 종래 기술의 다른 실시예가 미국 특허 출원 US 2,885,766에 알려져 있으며, 밀링 헤드에 회전 가능하게 장착된 인덱스 가능한 절단 인서트들이 제공되며, 상기 인덱스 가능한 절단 인서트들은 회전 대칭으로 설계된 축들 상의 밀링 헤드 상에 회전 가능하게 장착되어 있다. 종래 기술로부터 알려진 이러한 밀링 헤드에 있어서는, 회전 가능하게 장착된 인덱스 가능한 절단 인서트들이 U자형 네스트들(nests)에 제공되며 특히 상기 축들은 밀링 헤드의 양 측면들 상에 매립된다.
또한, 예컨대, 미국 특허 출원 US 5,478,175에 설명된 바와 같은 기술에 대한 다른 실시예들이 알려져 있다. 상기 특허에서는 후방 측에 일체로 형성된 섕크가 구비된 회전 가능한 블레이드를 제시하고 있으며, 상기 섕크는 밀링 헤드의 캐리어 재료의 포켓 구멍 보어에 회전 가능하게 장착된다. 동등한 예가 특허 출원 DE 10 2005 051 695에 기술이 알려져 있으며, 인덱스 가능한 절단 인서트들은 캐리어 요소에 부착되며 캐리어 요소는 공구에 회전 가능하게 보유된다. 이 경우, 캐리어 요소는 Y축에 동축 방향으로 제공되며 공구의 포켓 구멍 보어에 축 단부가 회전 가능하게 배치된다. 종래 기술에 알려진 이 실시예에서, 제공된 캐리어 요소는 회전 작용(turn-actuated) 형태로 설계되어, 밀링 공구의 회전 운동으로 인해, 케리어에 부착된 절단 인서트가 밀링 헤드에 제공된 트랜스미션 기어에 의해 구동된다. 또한, 대응하는 실시예가 특허 출원 CH 480 120에 설명되어 있다.
회전 가능하게 장착된 절단 디스크들이 제공된 종래 기술에 알려진 밀링 공구들에 대한 상기 해결책들에서, 상기 실시예들은, 인덱스 가능한 절단 인서트들을 장착하기 위한 고비용의 설계로 인해, 회전 가능하게 장착된 인덱스 가능한 절단 인서트들에 대한 구성이 매우 고가로 되는 것이 단점으로 고려되고 있다. 따라서, 종래 기술에서 알려진 모든 해결책들은 공통으로, 특히, 회전 가능하게 장착된, 인덱스 가능한 절단 인서트를 교체하기 위해, 한편으로 인덱스 가능한 절단 인서트를 밀링 헤드에서 제거하고, 다른 한편으로, 캐리어 수단을 분리한 후에도, 인덱스 가능한 절단 인서트를 캐리어 수단 자체에서 분리시켜야 하므로, 밀링 헤드 상에서 여러 번의 작동들의 실행이 필요하게 된다. 종래 기술에 알려진 해결책들의 다른 단점은 회전 가능하게 장착된 인덱스 가능한 절단 인서트들의 재고 저장에 있어서, 특히 밀링 헤드에 채용된 인덱스 가능한 절단 인서트들이 저장 시에 사용할 수 있는 상태로 유지되어 있어야 한다는 사실에 기인한다.
따라서, 본 발명 목적은 블레이드들의 장착을 위한 매립(embedment)이 더욱 간단하고, 특히, 절단 인서트들의 교체 과정이 더욱 간단하게 되는, 반경방향으로 배치돠며, 회전 가능하게 장착된 인덱스 가능한 절단 인서트들을 포함하는 작업물들을 기계 가공하기 위한 밀링 헤드를 개발하는 것이다.
본 발명에 따르면, 청구항 1의 특징들에 의해 상기 목적이 달성되며, 본 발명의 유익한 실시예들이 종속항들에 뒤따르고 있다.
본 발명에서 얻어지는 장점들은, 특히, 밀링 헤드의 캐리어 재료에 의해 회전하는 인덱스 가능한 절단 인서트를 둘러쌈과 함께 핀을 제공하는 결과로서, 케이지에서 회전하는 인덱스 가능한 절단 인서트가 형성되며, 상기 인덱스 가능한 절단 인서트는 한편으로는 드릴 과정 중에 재료를 관통하고, 다른 한편으로는 기계가공 중에 대응하는 칩을 제거하기에 충분한 운동 자유도 및/또는 회전 자유도를 가진다는 사실을 포함하는 점이다. 인덱스 가능한 절단 인서트의 간단한 매립은 단지 장착 핀과 함께 밀링 헤드의 형상에 의해 성취된다. 이로써, 특히 기계가공 중에,회전 디스크는 블레이드들이 그들 자신에 의해 그들의 장착부들로부터 분리될 위험을 발생시키지 않고 충분한 회전 자유도를 갖게 됨을 보장하게 된다.
상기 인덱스 가능한 절단 인서트는 장착 핀의 자유 단부 상의 톨러런스 플레이 아래에 자유로이 회전 가능하게 배치되며, 상기 장착 핀은 밀링 헤드에 대해 지지되어(braced) 위치한 상태로 분리 가능하게 부착되며, 자유로이 회전 가능하게 장착된 상기 인덱스 가능한 절단 인서트는, 한편으로는 후방 측의 전체 표면 상에서, 다른 한편으로는 장착 핀으로부터 자체 분리를 방지하는 방식으로 전방 측의 부분들 상에서, 밀링 헤드의 재료에 의해 감싸이거나 및/또는 밀링 헤드의 재료 내에 매립된다. 인덱스 가능한 절단 인서트의 회전 축을 형성하는 분리 가능하게 부착된 장착 핀에 있어서, 장착 핀을 간단하게 분리함에 의해, 상기 인덱스 가능한 절단 인서트는 그의 케이지 내에서 해제되며 이로써 인덱스 가능한 절단 인서트를 그의 배치 장소로부터 간단하게 제거하거나 또는 그로부터 상기 인서트를 드롭시킬 수 있게 됨을 보장한다. 이 목적을 위해, 장착 핀은 밀링 헤드 상의 관통 보어에 배치된다. 이제 장착 핀이 일측으로부터 쉽게 밀려질 수 있음으로써, 특히, 장착 핀은 인덱스 가능한 절단 인서트를 그의 시트로부터 해제하여 그 인서트를 그의 배치 장소(nest)로부터 제거할 수 있음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 새로운 양태에서, 장착 핀은 인덱스 가능한 절단 인서트의 회전 장착을 위한 전방의 원통형 영역, 및 밀링 헤드의 캐리어 재료로의 고정을 위한, 후방의, 원추형의 장착 영역을 가진다. 따라서, 한편으로는, 그의 자유 단부에 단단한 장착 축을 형성하는, 상기 핀이 점착력에 의해 밀링 헤드의 재료에 고정됨을 보장한다. 다른 한편으로는, 특히, 장착 핀의 전방의 원통형 영역이 인덱스 가능한 절단 인서트의 일종의 슬라이딩 장착 면을 형성하게 된다.
본 발명의 새로운 양태에서, 장착 핀에는 후방의, 원추형으로 설계된 영역에 중앙의 탭 구멍이 형성된다. 상기 탭 구멍은, 특히, 예컨대, 관통 보어에서 장착 핀을 지지하도록, 및/또는, 예컨대, 장착 핀을 그의 시트 밖으로 쳐내도록 공구를 사용하기 위해 상기 공구를 연결하도록 사용될 수 있다. 본 발명의 새로운 양태에서, 장착 핀은 보어에 제공된 코니시티와 함께 후방의, 원추형으로 설계된 영역에서 작용하게 된다. 따라서, 밀링 헤드의 캐리어 재료의 확실한-록을 위한 꼭끼워 맞춤이 이루어진다.
본 발명의 특히 유익한 실시예에 따르면, 장착 핀은 그의 섕크의 전방 영역이 인덱스 가능한 절단 인서트에 대한 장착부를 형성하도록 원추형으로 설계되는 한편, 상기 원통형 영역이 보어에 결합하며 그 내부에 지지되는 상태의 나사로서 설계되는 방식으로 제공될 수 있다. 나사 섕크의 원통형 영역은 밀링 헤드 재료에 도달하며 아래로 조여져서 정지부에 대해 지지되도록 됨으로써 장착 핀으로서 설계된 나사는 밀링 헤드 재료의 단단한 장착 축을 형성한다. 따라서, 나사의 전방 섕크 영역이 전술한 바와 동일한 방식으로 원통형 슬라이딩 장착 축을 형성하게 된다.
인덱스 가능한 절단 인서트의 회전 장착을 위한 중앙 보어는 포켓 구멍 보어로 될 수 있다. 따라서, 인덱스 가능한 절단 인서트가 전방 영역에서 자체 폐쇄됨으로써 상기 인덱스 가능한 절단 인서트에 의해 장착 홀딩 장치가 완전하게 둘러싸이게 됨을 보장한다. 특히, 장착 핀의 분리를 간단하게 하기 위해, 회전 장착을 위한 목적으로 인덱스 가능한 절단 인서트에, 공구가 장착 핀을 밀어내도록 삽입될 수 있는 중앙 구멍을 가진 원통형 포켓 구멍 보어가 형성되어 제공될 수도 있다.
인덱스 가능한 절단 인서트들의 새로운 양태에서, 그의 전방 측 상에 칩 통이 제공될 수 있다. 상기 칩 통은 전방 측 및 후방 측에 제공될 수 있다. 인덱스 가능한 절단 인서트들의 운동학을 기반으로 한 자동 회전 운동을 촉진하기 위해, 회전-대칭으로 설계된 Y축이 밀링 헤드 상의 경사부 상에서 연장하는 방식으로 제공된다. 이 경사부는 X축에 대해 작은 포지티브 경사, 또는 작은 네거티브 경사를 가질 수 있다.
본 발명의 특히 유익한 실시예에 따르면, 밀링 공구 재료를 둘러싸는 대신에, 인덱스 가능한 절단 인서트가 그의 전방 측으로부터, 고정 요소와 함께 가공할 수 있다. 자유로이 회전 가능하게 장착된 인덱스 가능한 절단 인서트는, 장착 핀으로부터 자체-분리를 방지하도록, 한편으로는 후방 측의 전체 표면에서, 다른 한편으로는, 밀링 헤드 상에 제공된 고정 요소에 의해 전방 측 상에서, 밀링 커터 재료에 의해 감싸여진다. 상기 고정 요소는 나사를 포함하며, 그의 나사 헤드는 회전 가능하게 장착된 인덱스 가능한 절단 인서트에 대한 전방의 지지 영역을 형성한다.
본 발명의 유익한 새로운 양태에 따르면, 밀링 헤드의 캐리어 재료에 의해 회전하는 인덱스 가능한 절단 인서트를 둘러쌈과 함께 핀을 제공한 결과로서, 회전하는 인덱스 가능한 절단 인서트가 얻어지며, 상기 인덱스 가능한 절단 인서트는, 한편으로는 드릴링 과정 중에 재료로 관통하며, 다른 한편으로는, 기계가공 중에 대응하는 칩을 제거하기에 충분한 운동 자유도 및/또는 회전 자유도를 갖는다. 인덱스 가능한 절단 인서트의 간단한 매립은 단지 장착 핀과 그에 대응하게 형성된 밀링 헤드에 의해서만 성취된다. 따라서, 특히 기계가공을 위한, 회전 디스크는 블레이드들이 그들 자신에 의해 장착부들로부터 분리될 수 있는 위험을 발생시키지 않고 충분한 회전 자유도를 가진다.
인덱스 가능한 절단 인서트는 장착 핀의 자유 단부 상의 톨러런스 플레이 아래에 자유로이 회전 가능하게 배치되며, 상기 장착 핀은 밀링 헤드에 대해 지지되어 위치한 상태로 분리 가능하게 부착되며, 자유로이 회전 가능하게 장착된 상기 인덱스 가능한 절단 인서트는 장착 핀의 자유 단부 및 인덱스 가능한 절단 인서트의 장착 시트 사이의 확실한 록에 의해 장착 핀으로부터 자체-분리되지 않게 고정된다. 이 설계는 자유로이 회전 가능하게 장착된 상기 인덱스 가능한 절단 인서트를 확실한 록에 의해 장착 핀 상에 배타적으로 고정함을 보장하게 된다. 장착 핀의 자유 단부 및 인덱스 가능한 절단 인서트의 장착부 사이의 확실한 록은 원추형으로 설계된다. 이러한 새로운 양태에 근거하여, 인덱스 가능한 절단 인서트의 설치 및/또는 삽입은 극히 간단하다. 장착 핀이 조여질 때, 인덱스 가능한 절단 인서트는 장착 핀에서 제거될 수 있다. 확실하게 록된 장착부는 원추형의 확실하게 록된 연결부가 장착 핀의 자유 단부 및/또는 인덱스 가능한 절단 인서트의 장착 시트의 대략 절반부 위로 연장되는 방식으로 연장하게 된다.
본 발명의 새로운 양태에 따르면, 장착 핀의 자유 단부에는 인덱스 가능한 절단 인서트의 회전 장착을 위한 원통형 영역이 형성되며, 원통형 영역은 밀링 헤드의 캐리어 재료로의 고정 및 센터링을 위해 원추형으로 설계된 영역에 접해 있다. 이로써 장착 핀이 항상 밀링 헤드 재료에 중심의(centred) 위치를 갖게 됨을 보장한다. 본 발명의 새로운 양태에서, 장착 핀은 밀링 헤드의 캐리어 재료에서의 지탱(bracing) 및 고정을 위한 나사로서 후방 영역에 설계된다. 인덱스 가능한 절단 인서트 자체에는 회전 장착을 위한 원추형 보어가 형성되며, 원추형 보어는 원통형 영역에 접해 있다. 원추형 영역 및 원통형 영역은 장착 핀의 원통형 영역 및 코니시티와 공동 작용할 수 있다. 본 발명의 유익한 양태에 따르면, 인덱스 가능한 절단 인서트에는 그의 전방 측 상에 칩 통이 제공된다.
본 발명의 특히 유익한 새로운 양태에 따르면, 회전하는 인덱스 가능한 절단 인서트의 케이지를 형성하기 위한 목적으로, 상기 인덱스 가능한 절단 인서트는 후방 측 상의 밀링 헤드의 재료에 의해 둘러싸이는 한편, 상기 케이지는 밀링 헤드 상에 제공된 고정 요소에 의해 전방 측 상에서 완성될 수 있다. 상기 고정 요소는, 바람직하게 나사인, 체결 수단에 의해 밀링 헤드 부착된 판을 포함하며, 상기 판의 일 영역은 인덱스 가능한 절단 인서트의 전방 측 위로 돌출한다. 새로운 양태에서, 상기 판은 밀링 헤드 상에 제공된 공동에 위치 및/또는 배치되는 유익한 방식으로 되어 있다. 이로써 케이지를 형성하는 고정 요소의 치수 안정적인 위치를 제공하게 된다.
본 발명에서는 밀링 헤드 상에 배치되며, 밀링 헤드 상에 반경방향으로 회전-대칭으로 설계된 Y축 상에 회전 가능하게 장착된 인덱스 가능한 절단 인서트의 형태로 된 하나 이상의 블레이드를 포함하는 작업물들을 기계 가공하기 위한 밀링 공구를 제공하게 된다.
본 발명의 실시예는 이하의 도1 내지 15를 참조하여 더욱 상세하게 설명된다.
도1은 밀링 커터가 측면도 a, 사시도 b, 평면도 c, 측단면도 d, 및 상세도 e로 나타나 있는, 본 발명에 따른 밀링 공구의 제1 실시예를 나타낸 도면,
도2는 a 내지 e의 상세도들로, 유사한 방식으로 도1에 따른 다른 실시예를 나타낸 도면,
도3은 a 내지 e의 상세도들로, 도1에 따른 다른 실시예를 나타낸 도면,
도4는 a 내지 e의 상세도들로, 도1에 따른 또 다른 실시예를 나타낸 도면,
도5는 장착 핀이 나사로서 설계된, a 내지 e의 상세도들로, 도1에 따른 또 다른 실시예를 나타낸 도면,
도6은 a 내지 e의 상세도들로, 핀 축의 네거티브 경사를 갖는 본 발명에 따른 밀링 공구를 나타낸 도면,
도7은 핀 축의 포지티브 경사을 갖는, a 내지 e의 상세도들로, 도6에 따른 다른 실시예를 나타낸 도면,
도8은 a 내지 d의 상세도들로, 장착 핀의 부품을 나타낸 도면,
도9는 a 내지 e의 상세도들로, 도1에 따른 또 다른 실시예를 나타낸 도면,
도10은 밀링 커터가 측면도로 나타내진, 본 발명에 따른 밀링 공구의 다른 실시예를 나타낸 도면,
도11은 도10에 따른 밀링 커터의 평면도,
도12는 도10의 단면 라인 A/A의 도10에 따른 밀링 커터의 측단면도,
도13은 도12에 따른 단면을, 노출된 채로 나타낸 상세도,
도14는 밀링 커터가 측면도로 나타내진, 본 발명에 따른 또 다른 실시예를 나타낸 도면, 및
도15는 고정 요소를 갖는 단면의 노출된 형태를 나타낸 도면이다.
도1은 본 발명에 따른 밀링 공구(1)의 초기 실시예를 나타내며, 상기 밀링 공구(1)는, 측면도 a, 사시도 b, 평면도 c, 및 단면 확대도 d의, 각각의 상세도로 도시되어 있다. 특히, 상세도 e는 단면이 노출된 형태로 밀링 헤드(3) 상의 인덱스 가능한 절단 인서트(2)의 배치를 나타내고 있다. 상기 밀링 공구(1)는 작업물을 기계 가공하도록 된 것이며, 하나 이상의 반경 방향으로 배치된 인덱스 가능한 절단 인서트(2)가 밀링 공구(1)의 밀링 헤드(3) 상에 제공되며, 상기 인덱스 가능한 절단 인서트(2)는 밀링 헤드(2) 상의 회전 대칭으로 설계된 Y축(4) 상에 회전 가능하게 장착되어 있다. 특히, 도1b에 사시도로 도시된 바와 같이, Z축은 밀링 공구(1)의 회전 축(5)을 형성하는 한편, X축은 참조 부호 6으로 나타낸 절단 수평선을 차지하고 있다.
Y축(4)은 밀링 헤드(3) 상에 회전 대칭으로 제공되어 회전 축(5)에 오프셋되어 연장함을 쉽게 이해할 수 있다. 특히, 도1c, d, 및 e의 전체 형태로부터 알 수 있는 바와 같이, 인덱스 가능한 절단 인서트(2)는 장착 핀(9)의 자유 단부(8) 상의 톨러런스 플레이(tolerance play)(7) 아래에 자유로이 회전 가능하게 배치되며, 상기 장착 핀(9)은 밀링 헤드(3)에 대해 지지되어(braces) 위치하는 상태로 분리 가능하게 부착되어 있다. 상기 인덱스 가능한 절단 인서트(2)가, 한편으로, 후방 측(10)의 전체 표면 상에, 다른 한편으로, 전방 측(11) 상의 부분들에서, 밀링 헤드(2)의 재료에 의해 둘러싸이거나 및/또는 감싸이는 방식으로, 자유로이 회전 가능하게 배치된 상기 인덱스 가능한 절단 인서트(2)는 장착 핀(9)에서 자체-분리되지 않게 보유된다. 이는, 특히, 도1a에서 알 수 있으며, 인덱스 가능한 절단 인서트(2)의 전방 측(11)의 일 영역이 밀링 헤드(3)의 재료(12)에 의해 겹쳐져 있다. 대응하는 상황이 도1e의 단면도에서도 도시되어 있으며, 특히 밀링 헤드 재료(12)의 하부 부분(13)이 인덱스 가능한 절단 인서트(2)의 전방 측(11) 위로 돌출되어 있다.
도1e를 참조하면, 상기 인덱스 가능한 절단 인서트(2)는, 제한된 케이지에서 보유되며, 상기 케이지는, 한편으로, 인덱스 가능한 절단 인서트(2)의 중앙 보어(14)에 결합하는 장착 핀(9)의 자유 단부(8)에 의해, 다른 한편으로는, 밀링 커터 재료(12)에 의해 결정된 형상에 의해 결정되며, 상기 형상은, 후방 지지 영역(15)과 함께, 전방 측(11)으로부터 회전 가능하게 장착된 인덱스 가능한 절단 인서트(2) 위로 돌출한다.
도1e의 상세도에 나타낸 바와 같이, 장착 핀(9)은 밀링 헤드(2)를 관통하는 보어(16)에 배치된다. 도1e 및 도8a 내지 e의 부품도들에 나타낸 바와 같이, 장착 핀(9)에는 인덱스 가능한 절단 인서트(2)의 회전 장착을 위해 전방의, 원통형의 영역(17)이 제공된다. 따라서, 상기 원통형 영역(17)은 인덱스 가능한 절단 인서트(2)가 자유로이 회전 가능하게 장착되는 일종의 슬라이딩 장착을 상기 인덱스 가능한 절단 인서트(2)에 제공한다. 후방 영역에서, 장착 핀(9)에는 밀링 헤드(3)의 밀링 헤드 재료(12)에 고정하기 위해 원추형으로 설계된 영역(18)이 형성된다. 여기에서 장착 핀(9)은 원추형으로 설계된 후방 영역(18)의 관통 보어(16)에 제공된 코니시티와 함께 작동함으로써, 확실한 로킹 연결에 기초하는, 배타적인 점착력에 의해 장착 핀(9)이 인덱스 가능한 절단 인서트(2)에 대한 단단한 축을 형성한다. 예컨대, 상기 코니시티로부터 장착 핀(9) 상의 원통형 영역으로의 전이 영역에 원주 챔퍼(chamfer)(19)가 제공될 수 있다.
도1a 내지 1e에 도시된 바와 같이, 인덱스 가능한 절단 인서트(2)가 밀링 헤드(3)에서 제거될 때, 장착 핀(9)은 간단하게 상기 코니시티에 대해 파운드(pound)되거나 및/또는 밀려나게 되어 상기 장착 핀(9)이 인덱스 가능한 절단 인서트(2)의 중앙 보어(14)의 원통형 영역(17)을 해제하게 되어 인덱스 가능한 절단 인서트(2)가 밀링 헤드 재료(12)에 의해 형성된 그의 케이지에서 제거될 수 있다. 새로운 인덱스 가능한 절단 인서트(2)가 삽입될 때, 상기 인덱스 가능한 절단 인서트(2)는 상기 케이지의 자유 공간에 배치될 수 있으며, 그 후 장착 핀(9)이 코니시티(conicity)의 방향으로 다시 파운드되거나 및/또는 밀려들게 될 필요만이 있을 뿐이다.
도2a 내지 e에 따른 실시예는 장착 핀(9)이 후방의 원추형 영역(18)에 탭 구멍(20)을 가지는 것만이 다르다. 상기 탭 구멍(20)은, 도면에 도시 안된, 제거 공구를 장착 핀(9)에 연결하도록 사용될 수 있다. 또한, 탭 구멍(20)으로 로킹 나사 또는 고정 나사가 조여지도록 허용함으로써 장착 핀(9)의 후방 영역(18)을 관통 보어(16)의 벽에 대해 브레이싱(bracing)하도록 할 수 있다.
도3a 내지 e는 인덱스 가능한 절단 인서트(2)의 변형예를 나타내며, 상기 인덱스 가능한 절단 인서트(2)에는 회전 장착을 위해 원통형 포켓 구멍 보어(21)가 제공되어 있다. 상기 설계에 기초하여, 폐쇄된 전방 측면(11)을 가진 인덱스 가능한 절단 인서트(2)는, 예컨대, 도3a 및 b에 도시된 바와 같이 된다. 도3에 따른 새로운 변형예가 도4에 도시되며, 포켓 구멍 보어(21)에 중앙 구멍(22)이 형성되며, 또한 도1의 실시예에서 이미 설명된 바와 같이, 장착 핀(9)을 후방으로 파운드하도록, 공구가 연결될 수 있다.
도5a 내지 e에 나타낸 다른 실시예에서, 밀링 헤드(3)가 나타내지며, 장착 핀(9)이 나사(23)로서 설계된다. 나사(23)의 섕크의 전방 영역(24)은 또한 인덱스 가능한 절단 인서트(2)의 장착을 위해 원통형으로 되어 있다. 그 후 원통형 영역(24)이 보어(16)에 결합되고, 나사(23)의 후방 영역(25)은 나사 스레드로 설계되어 나사(23)가 보어(16) 내로 조여질 수 있도록 한다. 여기에서, 원통형 전방 영역(24)의 칼라 에지(26)는 보어(16)의 정지부(27)에 대해 지지 방식으로 눌려진다. 따라서, 회전 가능하게 장착된 인덱스 가능한 절단 인서트(2)의 단단한 축이 동일한 방식으로 형성된다. 도5e에 도시된 바와 같이, 나사 헤드(28)는 인덱스 가능한 절단 인서트(2) 위로 돌출하는 방식으로 설계된다. 그러나, 케이지에 끼워넣는 방식에 의해, 예컨대, 나사 헤드 방식이 아니라, 육각 소켓도 가능하며, 이 경우 나사 헤드(28)는 생략된다.
도6 및 7은, 회전 대칭으로 설계된 Y축(4)이 비스듬하게 밀링 헤드(3) 상에서 연장하는, 두 개의 실시예들을 나타낸다. 예컨대, 도6a 내지 e는 X축(6)에 대해 약간의 포지티브의 경사를 가진 실시예를 나타내는 한편, 도7a 내지 e는 X축(6)에 대해 약간의 네거티브의 경사를 가진 실시예를 나타내고 있다. 도6 및 7에 따른 인덱스 가능한 절단 인서트(2)에 있어서, 도7에 따른 인덱스 가능한 절단 인서트(2)에는 칩 통(29)이 제공되는 한편, 도6은 그의 전방 측 및 후방 측 각각에 칩 통(29)을 가진 인덱스 가능한 절단 인서트(2)를 나타내고 있다.
도9에 나타낸 본 발명의 특히 유익한 실시예에 따르면, 밀링 헤드 재료(12)에 의해 감싸이는 대신, 상기 인덱스 가능한 절단 인서트(2)는 그의 전방 측(11)에서 고정 요소(30)와 함께 작동될 수 있다. 여기에서, 장착 핀(9)으로부터의 자체-분리를 방지하기 위해, 자유로이 회전 가능하게 장착된 인덱스 가능한 절단 인서트(2)는, 한편으로는 전체 표면 위의 후방 측(10)에서 밀링 헤드(3)의 재료(12)에 의해, 다른 한편으로는 전방 측(11)으로부터, 밀링 헤드 상에 제공된 고정 요소(30)에 의해 감싸여 있다. 고정 요소(30)는 그의 나사 헤드(32)가 회전 가능하게 장착된 인덱스 가능한 절단 인서트(2)에 대한 전방 지지 영역을 형성하는 나사(31)를 포함한다.
도10, 11, 12, 및 13은 밀링 헤드(2.1) 상에 배치된 하나 이상의 블레이드(3.1)를 포함하는 작업물을 기계 가공하기 위한 밀링 공구(1.1)의 다른 실시예를 나타내고 있으며, 상기 블레이드(3.1)는 밀링 헤드(2.1) 상의 회전 대칭으로 설계된 Y축(4.1) 상에 회전 가능하게 장착된 인덱스 가능한 절단 인서트의 형태로 되어 있다.
도10 내지 13의 전체 도면은 Z축이 밀링 공구(1.1)의 회전 축(5.1)을 형성하는 반면에, X축은 참조 부호(6.1)로 나타낸 절단 수평선을 차지하고 있음을 나타내고 있다. Y축은 밀링 헤드(2.1) 상에서 회전 대칭으로 연장하는 방식으로 제공되는 한편, Y축(4.1)은 회전 축(5.1)에 대해 오프셋되어 연장함을 이해할 수 있을 것이다.
도10 내지 13에 도시된 바와 같이, 인덱스 가능한 절단 인서트(3.1)는 장착핀(9.1)의 자유 단부(8.1) 상에 자유로이 회전 가능하게 장착된 톨러런스 플레이(7.1) 아래에 배치되며, 상기 장착 핀(9.1)은 밀링 헤드(2.1)에 대해 지지되어 위치하는 상태로 분리 가능하게 부착된다. 자유로이 회전 가능하게 장착된 인덱스 가능한 절단 인서트(3.1)는 상기 장착 핀(9.1)의 자유 단부(8.1) 및 인덱스 가능한 절단 인서트(3.1)가 장착 핀(9.1)의 자유 단부(8.1) 및 인덱스 가능한 절단 인서트(3.1)의 장착 시트(10.1) 사이의 확고한 록에 의해 고정되는 방식으로 장착 핀(9.1)에서 자체-분리되지 않게 고정된다. 이는 특히 도12 및 13에서 명확하며, 장착 지점의 확고한 록은 슬라이딩 장착의 형태로 볼 수 있다. 장착 핀(9.1)의 자유 단부(8.1) 및 인덱스 가능한 절단 인서트(3.1)의 장착 시트(10.1) 사이의 확고한 록은 원추형으로 설계된다. 원추형 록 연결은 바람직하게 장착 핀(9.1)의 자유 단부(8.1) 및/또는 인덱스 가능한 절단 인서트(3.1)의 장착 시트(10.1) 위로 연장한다.
장착 핀(9.1)의 자유 단부(8.1)에는 인덱스 가능한 절단 인서트(3.1)의 회전 장착을 위한 원통형 영역(11.1)이 형성되며, 상기 원통형 영역(11.1)은 밀링 헤드(2.1)의 캐리어 재료의 센터링 및 고정 목적으로 작용하는 원추형으로 설계된 영역(12.1)에 접하고 있다. 장착 핀(9.1)이 밀링 헤드(2.1)의 재료로 조여지면, 특히, 장착 핀(9.1)의 원추형 영역(11.1)이 밀링 헤드 재료의 코니시티로 진입하게 되어 장착 핀(9.1)의 자유 단부(8.1)는 Y축(4)의 회전 축에 중심이 놓이게 된다.
도12 및 13에 도시된 바와 같이, 장착 핀(9.1)은 후방 영역(13.1)에서 밀링 헤드(2.1)의 캐리어 재료의 브레이싱 고정을 위한 나사로서 설계되어 있다. 장착 핀(9.1)을 고정하기 위해, 예컨대, 육각 소켓(14.1)이, 도10에 도시된 바와 같이, 장착 핀(9.1)의 전방 면에 존재할 수 있다. 밀링 헤드 재료의 관통 보어(15.1)와 함께, 육각 소켓도, 예컨대, 장착 핀(9.1)의 후방 단부 상에 제공되어 장착 핀(9.1)이 인덱스 가능한 절단 인서트(3.1)를 이 방식으로 분리하여 제거하도록 후방 측으로부터 밀링 헤드 재료에서 분리될 수 있다.
확고한 록 연결을 제공하기 위해, 인덱스 가능한 절단 인서트(3.1)에도, 회전 장착을 위해, 원추형 보어(16.1)가 제공되며 상기 보어는 대응하는 원통형 영역(17)에 접해 있다. 유익한 새로운 양태에 따르면, 인덱스 가능한 절단 인서트(3.1)는 그의 전방 측에 칩 통(18)이 제공되어 제어된 칩이 회전하는 인덱스 가능한 절단 인서트(3.1)에 의해 제거될 수 있다.
도14 및 15에 나타낸 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 인덱스 가능한 절단 인서트(3.1)의 전방 측 상에 고정 요소(19)가 제공되며, 상기 고정 요소(19)는 특히 인덱스 가능한 절단 인서트(3.1)의 전방 측을 감싸는 부분들에 제공되어 있다. 인덱스 가능한 절단 인서트(3.1)의 하부 영역에, 케이지가 형성되며 그곳에 자유로이 회전하는 인덱스 가능한 절단 인서트(3.1)가 둘러싸여 있다. 고정 요소(19)는 바람직하게 나사인 체결 요소(20.1)에 의해 밀링 헤드(2.1)에 부착된 판을 포함한다. 상기 판은, 예컨대, 도10에 도시된 바와 같이, 밀링 헤드(2.1)에 제공된 공동(21.1)에 놓이거나 또는 배치될 수 있다. 도14 및 15의 실시예에 도시된 바와 같이, 고정 요소(19)는 라운드-오프된(rounded-off) 판으로 설계되며, 상기 판은 바람직하게 나사인 체결 수단(20.1)에 의해 고정되어 있다. 상기 판-형상의 요소는, 예컨대, 공동(21.1)의 부분들 위로 돌출하며 따라서 일 영역에서 인덱스 가능한 절단 인서트(3.1) 위로 돌출한다. 따라서, 인덱스 가능한 절단 인서트(3.1)는 더 잘 고정되며 이로써 자체-분리 과정이 방지된다.
1. 밀링 공구
2. 인덱스 가능한 절단 인서트
3. 밀링 헤드
4. Y축
5. Z축
6. X축
7. 톨러런스 플레이
8. 자유 단부
9. 장착 핀
10. 인덱스 가능한 절단 인서트의 후방 측
11. 인덱스 가능한 절단 인서트의 전방 측
12. 밀링 헤드 재료
13. 하부 부분
14. 중앙 보어, 인덱스 가능한 절단 인서트
15. 인덱스 가능한 절단 인서트의 후방 지지 영역
16. 관통 보어
17. 원통형 영역
18. 원추형 영역
19. 챔퍼
20. 탭 구멍
21. 포켓 구멍 보어
22. 중앙 구멍
23. 나사
24. 전방 영역
25. 후방 영역
26. 칼라 에지
27. 정지부
28. 나사 헤드
29. 칩 통
30. 고정 요소
31. 나사
32. 나사 헤드
1.1 밀링 공구
2.1 밀링 헤드
3.1 인덱스 가능한 절단 인서트
4.1 인덱스 가능한 절단 인서트의 Y축 회전 축
5.1 Z축 회전 축
6.1 X축 절단 수평선
7.1 톨러런스 플레이
8.1 자유 단부
9.1 장착 핀
10.1 장착 시트
11.1 원통형 영역
12.1 원추형 영역
13.1 후방 영역
14.1 육각 소켓
15.1 보어
16.1 원추형 보어
17.1 원통형 보어
18.1 칩 통
19.1 고정 요소
20.1 나사가 바람직한, 체결 수단
21.1 공동

Claims (19)

  1. 후방 측(10)과 전방 측(11)을 가지며, 밀링 헤드(3) 상에 반경방향으로 배치된 적어도 하나의 인덱스 가능한 절단 인서트(2)를 포함하는 밀링 공구(1)에 있어서,
    상기 인덱스 가능한 절단 인서트(2)는 회전-대칭으로 설계된 Y축(4)에 따라서 장착 핀(9)에 회전가능하게 장착되며,
    상기 장착 핀(9)은 인덱스 가능한 절단 인서트(2)의 회전 장착을 위한 전방의 원통형 영역(17)을 포함하는 자유 단부(8)인 제 1단부와, 상기 제 1단부로부터 반대방향으로 배치된 제 2단부를 포함하며,
    상기 제 2단부는 밀링 헤드(3)내의 관통 보어(16) 내에 배치되고 밀링 헤드내의 장착 핀을 단단하게 고정하도록 밀링 헤드와 결합하는 후방 원추형 영역(18)을 포함하며,
    상기 인덱스 가능한 절단 인서트(2)는 장착 핀(9)의 자유 단부(8)에 톨러런스 플레이(7)를 가지고 장착되므로, 인덱스 가능한 절단 인서트(2)는 장착 핀의 자유 단부에 밀링 헤드의 회전-대칭으로 설계된 Y축(4) 둘레에 자유로이 회전 가능하며,
    상기 장착 핀의 자유 단부는 밀링 헤드의 회전-대칭으로 설계된 Y축(4)을 형성하도록 밀링 헤드내의 보어내에 분리 가능하고 단단하게 고정되므로, 상기 장착 핀의 자유 단부가 밀링 헤드내의 보어내에 단단하게 고정될 때에, 인덱스 가능한 절단 인서트(2)는 장착 핀의 자유 단부에 장착되어 자유로이 회전 가능하며, 밀링 헤드는 인덱스 가능한 절단 인서트(2)의 후방 측의 전체 표면에 대향하며, 또한 인덱스 가능한 절단 인서트(2)의 전방 측의 부분에 대향하므로, 밀링 헤드는 장착 핀의 자유 단부상에 인덱스 가능한 절단 인서트(2)를 유지하고; 상기 장착 핀의 제 2단부가 밀링 헤드의 보어에 부착되고 이로부터 제거될 때에, 인덱스 가능한 절단 인서트(2)는 장착 핀을 제거하고 밀링 헤드로부터 제거가능한, 밀링 공구.
  2. 제1항에 있어서, 상기 장착 핀에는 원추형으로 설계된 후방의 영역에 중앙의 탭 구멍이 형성됨을 특징으로 하는 밀링 공구.
  3. 제2항에 있어서, 상기 장착 핀은 원추형으로 설계된 후방의 영역의 보어에 제공된 코니시티와 함께 작용함을 특징으로 하는 밀링 공구.
  4. 후방 측과 전방 측을 가지며, 밀링 헤드 상에 반경방향으로 배치된 적어도 하나의 인덱스 가능한 절단 인서트를 포함하는 밀링 공구에 있어서,
    상기 인덱스 가능한 절단 인서트는 회전-대칭으로 설계된 Y축에 따라서 장착 핀에 회전가능하게 장착되며,
    상기 장착 핀은 자유 단부인 제 1단부와, 상기 제 1단부로부터 반대방향으로 배치된 제 2단부를 포함하며,
    상기 인덱스 가능한 절단 인서트는 장착 핀의 자유 단부에 톨러런스 플레이를 가지고 장착되므로, 인덱스 가능한 절단 인서트는 장착 핀의 자유 단부에 밀링 헤드의 회전-대칭으로 설계된 Y축 둘레에 자유로이 회전 가능하며,
    상기 장착 핀의 자유 단부는 밀링 헤드의 회전-대칭으로 설계된 Y축을 형성하도록 밀링 헤드의 보어내에 분리 가능하게 단단하게 고정되므로, 상기 장착 핀의 자유 단부가 밀링 헤드의 보어내에 단단하게 고정될 때에, 인덱스 가능한 절단 인서트는 장착 핀의 자유 단부에 장착되어 자유로이 회전 가능하며, 밀링 헤드는 인덱스 가능한 절단 인서트의 후방 측의 전체 표면에 대향하며, 인덱스 가능한 절단 인서트용 전방 측 지지 영역을 형성하는 나사 헤드를 가지는 나사와 협력하며,
    상기 나사는 밀링 헤드에 고정되므로, 나사는 장착 핀의 자유 단부상에 인덱스 가능한 절단 인서트를 유지하도록 인덱스 가능한 절단 인서트의 전방 측의 부분과 대향하며;
    상기 장착 핀의 제 2단부가 밀링 헤드의 보어에 부착되고 이로부터 제거될 때에, 인덱스 가능한 절단 인서트는 장착 핀을 제거하고 밀링 헤드로부터 제거가능한, 밀링 공구.
  5. 후방 측과 전방 측을 가지며, 밀링 헤드 상에 반경방향으로 배치된 적어도 하나의 인덱스 가능한 절단 인서트를 포함하는 밀링 공구에 있어서,
    상기 인덱스 가능한 절단 인서트는 회전-대칭으로 설계된 Y축에 따라서 장착 핀에 회전가능하게 장착되며,
    상기 장착 핀은 자유 단부인 제 1단부와, 상기 제 1단부로부터 반대방향으로 배치된 제 2단부를 포함하며,
    상기 인덱스 가능한 절단 인서트는 장착 핀의 자유 단부에 톨러런스 플레이를 가지고 장착되므로, 인덱스 가능한 절단 인서트는 장착 핀의 자유 단부에 밀링 헤드의 회전-대칭으로 설계된 Y축 둘레에 자유로이 회전 가능하며,
    상기 장착 핀의 자유 단부는 밀링 헤드의 회전-대칭으로 설계된 Y축을 형성하도록 밀링 헤드의 보어내에 분리 가능하고 단단하게 고정되므로, 상기 장착 핀의 자유 단부가 밀링 헤드의 보어내에 단단하게 고정될 때에, 인덱스 가능한 절단 인서트는 장착 핀의 자유 단부에 장착되어 자유로이 회전 가능하며, 밀링 헤드는 인덱스 가능한 절단 인서트의 후방 측의 전체 표면에 대향하며, 장착 핀의 자유 단부상에 인덱스 가능한 절단 인서트를 유지하도록 인덱스 가능한 절단 인서트의 장착 시트와 장착 핀의 자유 단부 사이의 원추형 확고한 록과 협력하며;
    상기 장착 핀의 제 2단부가 밀링 헤드의 보어에 부착되고 이로부터 제거될 때에, 인덱스 가능한 절단 인서트는 장착 핀을 제거하고 밀링 헤드로부터 제거가능한, 밀링 공구.
  6. 제5항에 있어서, 상기 확고한 원추형 록은 장착 핀의 자유 단부 및 인덱스 가능한 절단 인서트의 장착 시트의 절반부의 이상으로 연장하는 밀링 공구.
  7. 제6항에 있어서, 상기 장착 핀의 제 2단부는 장착 핀을 밀링 헤드에 고정하는 나사로서 형상진 후방 영역을 포함하는 밀링 공구.
  8. 원추 표면을 형성하는 보어를 포함하는 밀링 헤드 상에 반경방향으로 배치된 적어도 하나의 인덱스 가능한 절단 인서트를 포함하는 밀링 공구용 장착 핀에 있어서,
    상기 인덱스 가능한 절단 인서트는 밀링 헤드의 회전-대칭으로 설계된 Y축에 따라서 장착 핀에 회전가능하게 장착되며,
    상기 장착 핀은 원통형 표면을 형성하는 제 1단부와, 상기 제 1단부로부터 반대방향으로 배치된 제 2단부를 포함하며,
    상기 제 2단부는 상기 장착 핀의 제 1단부를 향해 있는 코니시티(conicity)의 방향으로 원추형 표면을 형성하며,
    상기 장착 핀은 상기 밀링 헤드내의 보어와 협력하므로, 장착 핀이 코니시티의 방향으로 보어를 통해 이동될 때에, 상기 제 2단부의 원추형 표면은 상기 밀링 헤드의 보어내의 장착 핀의 제 2단부를 단단히 고정하도록 상기 밀링 헤드의 보어의 원추형 표면과 결합하며,
    상기 장착 핀의 제 1단부는 인덱스 가능한 절단 인서트가 자유로이 회전 가능한 자유 단부이므로, 장착 핀이 코니시티의 방향과 반대로 보어를 통해 이동될 때에, 상기 제 2단부의 원추형 표면은 상기 밀링 헤드로부터 장착 핀의 제 2 단부를 분리하도록 상기 밀링 헤드의 보어의 원추형 표면과 분리하는, 장착 핀.
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