KR101684492B1

KR101684492B1 - 탈착가능하게 고정된 절삭체를 구비한 공구

Info

Publication number: KR101684492B1
Application number: KR1020117017071A
Authority: KR
Inventors: 게르트 헥켈; 한스-페터 홀르펠데르
Original assignee: 귀링 오하게
Priority date: 2008-12-24
Filing date: 2009-12-21
Publication date: 2016-12-08
Also published as: CN102333611A; WO2010072206A1; EP2370226B1; JP2012513905A; US20120070241A1; KR20120003430A; DE102008063127A1; EP2370226A1; US8622662B2; JP5588460B2

Abstract

본 발명은 지지체(10), 상기 지지체(10) 상에 탈착 가능하게 배치된 절삭체(30), 및 상기 지지체(10)에 대한 상기 절삭체(30)의 위치-정확한 고정을 위한 고정 브래킷(20)을 포함하는 공작물의 가공, 특히 절삭 가공을 위한 공구(1), 특히 회전 공구에 관한 것이며, 상기 절삭체(30)는 지지체(10) 상의 지지면(14)에 대해 평면 방식으로 가압된다. 본 발명에 따라, 고정 브래킷(20)은 지지체(10)와 일체로 형성되고, 재료 조인트(13)에 의해 지지체(10)에 연결된다. 또한, 절삭체(30)는 재료 조인트(13)의 방향으로 고정 브래킷(20)의 단부 측 지지면(22)에 지지된다. 지지면(14)은 고정 브래킷(20)의 단부 측 지지면(22)에 대해 예각(α)으로 지지체(10)에 배치되고 재료 조인트(13)를 향한다.

Description

탈착가능하게 고정된 절삭체를 구비한 공구{TOOL HAVING DETACHABLY CLAMPED CUTTING BODY}

본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 따른 공구에 관한 것이다.

절삭 플레이트, 예컨대 절삭 인서트를 장착한 공구는 일반적으로, 비교적 고가의 공구의 경제성을 최대한 유지하기 위해, 기능 면을 최대 정밀도로 가공하고 동시에 공구의 수명을 최대로 유지하는 것이 중요한 경우에 사용된다. 이러한 공구를 형성하기 위한 다양한 방법들이 공지되어 있다.

예컨대 DE 3037576 A1에는 공구가 공지되어 있으며, 이 공구에서는 절삭체, 특히 절삭 인서트를 고정하기 위해 고정 브래킷이 사용되고, 상기 고정 브래킷은 고정 나사에 의해 지지체에 대해 가압되며, 돌출 단부 섹션으로 절삭체를 가압하고, 절삭체는 지지체 상의 제 1 지지면에 대해 평면으로 고정된다. 지지체 상의 지지면은 지지체 상의 제 2 지지면에 대해 예각으로 놓이므로, 고정 브래킷의 고정시 절삭체는 지지체 상의 제 2 지지면의 방향으로의 힘 성분을 받는다. 2개의 지지면에 대해 평행한 방향으로, 지지체에 대한 절삭체의 위치가 제 3의, 마찬가지로 지지체 상에 형성된 지지면에 의해 결정된다. 따라서, 지지체에 대한 절삭체의 위치는 지지체 상의 3개의 지지면들에 의해 명확히 미리 주어진다. 예컨대 방사 방향으로의 절삭체의 미세 조정은 주어지지 않는다. 고정 나사를 조일 때 고정 브래킷이 함께 회전하는 것은 지지체에 고정된 핀 형태의 회전 방지부에 의해 이루어져야 한다. 상기 핀은 고정 브래킷 상의 대응 홈 내로 맞물린다. 그럼에도, 고정 나사의 조임시 고정 브래킷과 회전 방지 핀 사이의 상대 운동을 가능하게 하기 위해, 핀은 최소의 측면 유격으로 고정 브래킷의 홈 내에 안내되어야 한다. 즉, 고정 브래킷이 함께 회전하고 그에 따라 지지체에 대해 절삭체가 미끄러지는 것이 완전히 배제될 수 없다.

EP 1293280 B1은 절삭체가 고정 브래킷에 의해 평면으로 지지체 상의 지지면에 대해 가압되는 공구를 개시한다. DE 3037576 A1과는 달리, 절삭체는 고정 브래킷 내의 포켓 내에 수용되고, 고정 브래킷은 포켓 내에 수용된 절삭체와 함께 지지체에 대해 미세하게 위치 설정될 수 있다.

전술한 바와 같이, 이러한 공구는 기능 면이 높은 품질 및 낮은 공차로 경제적으로 가공되어야 하는 경우에 사용된다. 공구의 세팅 시간 또는 개장(retrofit) 시간을 가능한 짧게 하기 위해, 지지체에 대한, 예컨대 지지체의 회전축에 대한 또는 지지체에 의해 지지되는 다른 공구에 대한 절삭체의 기능 절삭 날(들)의 정확한 세팅이 최단 시간 내에 이루어질 수 있어야 한다는 요구가 이러한 공구에 주어진다. 따라서, 특히 절삭 인서트 형태의 절삭체가 지지체에 의해 안정하게 지지될 뿐만 아니라, 간단한 그립에 의해 기본 위치설정 후에 신속하게 미세 조정되고 고정될 수 있도록 공구를 형성하는 것이 중요하다.

본 발명의 과제는 간단한 구성에 의해 절삭체, 특히 DIN에 따른 절삭 인서트를 항상 위치-정확하게 그리고 안정적으로 지지체에 고정할 수 있는, 전술한 방식의 공구를 제공하는 것이다.

상기 과제는 청구항 제1항의 특징들을 가진 공구에 의해 해결된다. 본 발명의 바람직한 실시예들은 종속 청구항들의 대상이다.

본 발명에 따른 공구에서 고정 브래킷은 지지체와 일체로 형성되고, 재료 조인트에 의해 지지체에 연결된다. 따라서, 고정 브래킷은 공구- 또는 지지체 그린 바디로부터 가공된다. 절삭체를 향해 돌출한 고정 브래킷을 재료 조인트를 통해 지지체에 고정 연결함으로써, 지지체에 대한 고정 브래킷의 바람직하지 않은 상대 운동이 배제된다. 따라서, 절삭체에 대해 고정 브래킷을 고정하면 고정 브래킷의 바람직하지 않은 상대 운동은 처음부터 배제된다. 또한, 고정 브래킷과 지지체의 고정 연결에 의해, 부품의 수가 최소로 제한될 수 있고, 이로 인해 절삭체의 기능 절삭 날(들)로부터 지지체로의 힘 전달도 최적화된다. 고정 브래킷이 지지체와 일체로 형성되기 때문에, 작은 설치 공간이 필요하고, 따라서 본 발명에 따른 고정 원리는 모든 종류의 공구, 즉 작은 작업 직경을 가진 공구, 및 공구 재료들에 적용될 수 있다. 지지체와 같이 통상의 공작물로 제조될 수 있는 절삭체를 지지체에 고정하는 것이 직접 이루어지지 않고 고정 브래킷을 통해 이루어지기 때문에, 최소 절삭체가 사용될 수 있다. 그렇지 않은 경우, 절삭체는 예컨대 고정 나사의 수용을 위한 중앙 관통구에 의해 매우 약화될 것이다. 따라서, 절삭체는 지지체에 큰 평면으로 접촉할 수 있다.

본 발명에 따라 고정 브래킷의 돌출 단부 섹션은 단부 측 지지면을 가지며, 상기 지지면은 절삭체를 재료 조인트의 방향으로 지지한다. 지지체에 규정된 지지면은 고정 브래킷에 규정된 단부 측 지지면에 대해 예각(예컨대 75°내지 85°, 바람직하게는 약 80°)으로 놓이고, 재료 조인트를 향한다. 재료 조인트를 향한, 지지체 상의 지지면과 고정 브래킷 상의 단부 측 지지면 사이의 예각은 절삭체가 지지체 상의 지지면에 대한 고정시 동시에 재료 조인트를 향한 방향으로의 힘 성분을 받는 것을 보장한다. 바람직하게는 이 방향은 공구의 전진 방향과 반대이며, 보링-, 카운터 보링- 또는 마찰 공구의 경우 축 방향에 상응하고, 밀링 공구의 경우 실시예에 따라 축 방향 또는 방사 방향에 상응한다. 고정 브래킷 상의 단부 측 지지면 및 이것에 대해 예각으로 놓인, 지지체 상의 지지면은 바람직하게는 재료 조인트의 "조인트 축"과 평행하게 배치된다. 어쨌든, 본 발명에 따른 구성에 의해, 지지체에 규정된 지지면 및 고정 브래킷에 규정된 단부 측 지지면에 대한 절삭체의 명확히 규정된, 따라서 확실하고 안정된 지지가 보장된다.

지지체에 규정된 지지면 및 고정 브래킷에 규정된 단부 측 지지면에 대해 평행한 방향으로 절삭체를 더 지지하는 것은 바람직하게는 지지체 상에 고정적으로 제공된 추가의 지지면에 의해 이루어지지 않고, 지지체 내에 수용된 조절 부재에 의해 이루어진다. 상기 조절 부재는 지지체에 규정된 지지면과 고정 브래킷에 규정된 단부 측 지지면에 대해 평행한 방향으로 절삭체의 미세 조절을 보장한다. 지지체에 규정된 지지면, 고정 브래킷에 규정된 단부 측 지지면 및 조절 부재는 절삭체용 수용부 또는 시트를 규정한다. 상기 수용부 또는 시트 내에 절삭체가 고정적으로 결정되고, 지지체에 규정된 지지면과 고정 브래킷에 규정된 단부 측 지지면에 대해 평행한 방향으로 위치 조정 가능하게 지지된다.

바람직한 실시예에서, 절삭체는 고정 브래킷에 규정된 단부 측 지지면에 축 방향 지지시 추가로 방사방향으로 조정 가능하게 지지체에 규정된 지지면에 지지된다. 지지체에 규정된 지지면과 고정 브래킷에 규정된 단부 측 지지면에 대해 평행한 방향으로 절삭체의 추가 지지는 바람직하게는 지지체에 조절 가능하게 지지된 원추 나사에 의해 이루어지며, 상기 원추 나사는 공구의 단부면으로부터 조작 가능하다. 원추 나사를 이용한 방사 방향으로의 미세 조절은 실제로 바람직한 것으로 증명되었다.

지지체와 고정 브래킷의 구분은 바람직하게 재료 조인트로부터 축에 평행하게 연장하는 L-형 슬릿에 의해 이루어진다. 이 개선예에서, 고정 브래킷은 축 방향으로 돌출하고, 재료 조인트의 "조인트 축"은 공구의 회전 축에 대해 수직으로 놓인다. 원통형 횡단면을 가진 공구의 회전시, 서로 90°오프셋된 2개의 평면에서 예컨대 밀링 공구에 의한 지지체 그린 바디의 가공에 의해, 간단한 방식으로 L-형 슬릿이 형성될 수 있고, 상기 L-형 슬릿은 고정 브래킷을 지지체와 구분한다. 고정 브래킷의 횡단면을 통해 지지체 내로 균일한 힘 전달을 하기 위해, 고정 브래킷이 축 방향으로 볼 때 적어도 재료 조인트에 인접한 길이 방향 섹션에서 바람직하게 실질적으로 사각형 횡단면을 갖는다. 이로 인해, 고정 브래킷의 형상이 매우 간단히 유지될 수 있다.

절삭체에 대한 고정 브래킷의 구조적으로 간단한 그리고 실제로 바람직한 것으로 증명된 고정력이 고정 브래킷 내의 관통구 내에 배치된 고정 나사에 의해 얻어지고, 상기 고정 나사는 지지체 내에 조여진다.

바람직하게는 절삭체가 긴 절삭 플레이트, 특히 직경으로 마주 놓인 절삭 날을 가진 절삭 인서트로서 형성되고, 상기 절삭 인서트는 길이 방향 에지를 따라 리세스를 가지며, 상기 리세스 내로 고정 브래킷의 단부 측 단부 섹션이 형상-끼워맞춤 결합 방식으로 삽입된다. 리세스는 제조 기술상 서로 직각으로 놓인 2개의 면들에 의해 규정된다. 리세스와의 형상-끼워맞춤 결합을 위해, 리세스 내로 삽입되는 고정 브래킷의 단부 측 단부 섹션이 상보적으로 형성된다. 절삭체 내로 고정 브래킷의 형상-끼워맞춤 결합은 고정 브래킷이 절삭체에 명확히 결정되어 안정적으로 지지될 수 있게 하고, 이로 인해 조립 및 개장이 쉬워진다.

절삭체 제조의 간소화라는 의미에서, 리세스는 절삭체의 전체 길이에 걸쳐 연속해서 형성된다. 즉, 리세스는 절삭체의 양 단부면에서부터 형성된다. 조립을 위해, 공구 조작자는 절삭체만을, 고정 브래킷이 리세스 내로 삽입되도록, 지지체 상에 규정된 지지면 상에 놓고, 절삭체가 추가의 지지 면에 지지될 때까지, 지지체에 규정된 지지면 및 고정 브래킷에 규정된 단부 측 지지면에 대해 평행한 방향으로 이동시키면 된다.

바람직하게, 절삭체 상의 리세스 내로 삽입되는 고정 브래킷의 단부 측 단부 섹션은 실질적으로 절삭체의 전체 길이에 걸쳐 평면으로 리세스 내로 삽입되도록 설계된다. 이로 인해 고정 브래킷이 절삭체에 큰 면으로 지지됨으로써, 절삭체로의 고정력 전달이 균일하게 이루어진다.

전술한 특징에 의해, 절삭체, 특히 절삭 인서트의 부하는 절삭체가 각각 큰 면으로 한편으로는 고정 브래킷에 그리고 다른 한편으로는 지지체 상의 지지 면에 접촉한다. 이로 인해, 접촉 응력이 최소화될 수 있고, 이는 특히 극도로 경질인 절삭 재료, 예컨대 경금속, 세라믹 재료 또는 서멧(cermet) 재료가 사용되는 경우에 바람직하다. 또한, 절삭체에 가해지는 고정력도 증가될 수 있다. 또한, 지지체 상의 지지면 및 고정 브래킷 상의 단부 측 지지면과 절삭체와의 면 접촉에 의해, 고정 브래킷의 고정시 절삭체의 부하가 양호하게 제어될 수 있다. 그에 따라, 절삭체는 충분한 힘으로 지지체 상의 지지면에 대해 가압된 다음, 예컨대 절삭체의 방사방향 위치의 미세 조정이 이루어진다.

절삭체 고정의 본 발명에 따른 컨셉은 공구가 회전 공구, 예컨대 보링 후가공 공구, 예컨대 카운터 보링 공구로서 형성될 때 특히 바람직하다. 이 경우, 구성이 특히 간단해지는데, 그 이유는 줄어든 설치 공간이 추가로 공구의 진동 특성에 긍정적으로 작용하기 때문이다. 또한, 절삭체에 대한 상기 고정 구성에 의해 칩 배출이 미미한 영향을 받는다는 추가의 장점이 있는데, 특히 절삭체의 절삭 날이 작은 직경을 가질 때도 그러하다. 공구의 회전시, 고정 브래킷은 공구의 회전 축에 대해 평행한 방향으로 돌출할 수 있고 재료 조인트의 "조인트 축"은 회전 축에 대해 수직으로, 예컨대 방사 방향으로 놓인다. 이 경우, 고정 브래킷의 단부 측 지지면은 절삭체를 공구의 축 방향으로 지지한다. 이에 대한 대안으로서, 고정 브래킷은 예컨대 회전축에 대해 수직인 방향으로, 예컨대 방사 방향으로 돌출할 수 있고, 재료 조인트의 "조인트 축"은 회전축에 대해 평행하게 연장한다. 이러한 대안의 경우, 고정 브래킷의 단부 측 지지면은 절삭체를 회전축에 대해 수직인 방향으로 지지한다. 공구, 예컨대 절단정(cutting shisel)을 세우면, 고정 브래킷은 예컨대 전진 방향으로 돌출할 수 있고, 재료 조인트의 "조인트 축"은 전진 방향에 대해 수직인 방향으로 배치될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 공구는 특정 공구 타입에 제한되지 않는다. 청구범위에 제시된 그리고 전술한, 지지체에 절삭체를 고정하기 위한 컨셉은 -기술적으로 가능하다면- 다양한 공구 타입들 및 축 방향 및/또는 방사 방향으로 지지될 절삭체를 고정하기 위한 공구들에 적용될 수 있다.

본 발명에 따라 간단한 구성에 의해 절삭체, 특히 DIN에 따른 절삭 인서트를 항상 위치-정확하게 그리고 안정적으로 지지체에 고정할 수 있는 공구가 제공된다.

이하에서, 본 발명은 절삭 인서트가 지지체 상에서 회전축에 대해 방사방향으로 배치된 시트 내에 수용되고 축 방향으로 돌출한 고정 브래킷에 축 방향으로 지지되는 회전 공구, 예컨대 카운터보링 공구의 예로 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 공구의 단부 측 절삭부 섹션의 사시도.
도 2는 도 1의 본 발명에 따른 공구의 절삭부 섹션의 축 방향 평면도.
도 3은 도 1의 본 발명에 따른 공구의 절삭부 섹션의 부분 영역의 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 공구의 회전축에 대해 도 3에 비해 90°만큼 회전된 각도 위치에서, 도 1의 본 발명에 따른 공구의 절삭부 섹션의 측면도.
도 5는 도 1의 본 발명에 따른 공구의 지지체의 사시도.
도 6은 도 1의 본 발명에 따른 공구의 절삭체의 측면도.
도 7은 도 6의 절삭체의 평면도.
도 8은 도 1의 본 발명에 따른 공구의 방사방향 조절 나사의 측면도.
도 9는 도 1의 본 발명에 따른 공구의 고정 나사의 측면도.

도 1에는 회전 축(3)을 가진 카운터보링 공구 형태의 본 발명에 따른 공구(1)가 도시된다. 공구(1)는 지지체(10), 상기 지지체(10)에 탈착 가능하게 그리고 위치 조정 가능하게 배치된 절삭체(30), 상기 지지체(10)와 일체로 형성되며 상기 지지체(10)에 대한 상기 절삭체(30)의 위치-정확한 고정을 위한 고정 브래킷(20), 절삭체(30)에 대해 고정 브래킷(20)을 고정하기 위한 고정 나사(40), 및 회전 축(3)에 대해 수직 방향으로 절삭체(30)를 조절하기 위한 조절 부재(50)를 포함한다. 공구(1)의 지지체(10)는 적합한 공구 수용부 내에 공구(1)를 고정하기 위한 통상의 고정 샤프트(도면에 도시되지 않음)를 갖는다.

도 2에 나타나는 바와 같이, 지지체(10)는 원통형 그린 바디로 제조되며, 상기 그린 바디는 전방 영역에서 공구(1)의 단부면까지 축에 평행하게 평평해진다.

도 1 내지 도 5에 나타나는 바와 같이, 지지체(10)는 단부 측 및 원주 측에서 접근 가능한, 각진 형태의 리세스(11)를 가지며, 상기 리세스 내에 절삭체(30)가 놓이며, 또한 고정 브래킷(20)은 지지체(10)와 일체로 형성된다.

지지체(10)와 일체로 형성된 고정 브래킷(20)은 횡단면이 L-형인 슬릿(12)에 의해 지지체(10)로부터 구분된다. L-형 슬릿(12)은 재료 조인트(13)로부터 축에 평행하게 공구 단부면의 방향으로 연장된다. L-형 슬릿(12)에 의해 지지체(10)로부터 구분되는 고정 브래킷(20)은 축 방향으로 돌출한다. L-형 슬릿(12)은 예컨대 밀링 공구를 이용해서 서로 90°오프셋된 2개의 평면에서 지지체 그린 바디의 가공에 의해 형성된다. 재료 조인트(13)는 회전축(3)에 대해 수직으로 놓인 "조인트 축"을 규정하고, 상기 조인트 축을 중심으로 고정 브래킷(20)이 지지체(10)에 대해 재료 조인트(13)의 탄성 변형 하에 선회될 수 있다. 지지체(10)의 상기 평평함으로 인해, 고정 브래킷(20)이 축 방향으로 볼 때 거의 전체 길이에 걸쳐, 그러나 적어도 재료 조인트(13)를 함께 형성하는 길이방향 섹션에서 실질적으로 사각형 횡단면을 갖는다.

고정 브래킷(20)은 그 돌출 단부 섹션(21)에 단부 측 지지면(22)을 가지며, 상기 지지면(22)은 절삭체(30)를 재료 조인트(13)의 방향으로, 즉 도면에 도시된 공구의 축 방향 또는 전진 방향으로 지지한다. 단부 측 지지면(22)은 회전 축(3)에 수직으로 놓이며 재료 조인트(13)의 "조인트 축"에 대해 평행하게 연장한다. 돌출 단부 섹션(21)은 단부 측 지지면(22)에 대해 직각으로 하부 측 고정면(23)을 가지며, 상기 고정면은 절삭체(30) 상에 놓이고 고정력을 지지체(10) 상에서 리세스(11)를 함께 형성하는 바닥 측 지지면(14)의 방향으로 전달한다.

지지체(10)에 대해 고정 브래킷(20)을 고정하기 위해, 고정 브래킷(20) 내의 관통구(25) 내에 수용된 고정 나사(40)가 제공되고, 상기 고정 나사는 지지체(10) 내의 대응하는 나사 홀 내에 조여진다. 고성 나사(40)는 도 9에 도시된다. 예컨대 6각형 리세스를 가진, 고정 나사(40)의 원추형 나사 머리(41)를 수용하기 위해, 관통구(25)는 지지체(10)의 평평함에 놓이는 길이 방향 섹션에 납작함(26)을 가지며, 상기 납작함에 고정 나사(40)의 원추면(41)이 접촉한다.

도 2에 나타나는 바와 같이, 고정 브래킷(20)의 회전 축은 -공구(1)의 단부면으로부터 축 방향으로 볼 때- 직경 평면(E)에 대해 예컨대 15°의 예각(β)을 형성한다. 직경 평면(E)은 고정 브래킷(20)의 단부 측 지지면(22)에 대해 그리고 지지체(10)에서의 바닥 측 지지면(14)에 대해 직각으로 놓인다. 따라서, 고정 나사(40)에 의해 고정 브래킷(20)이 절삭체(30)의 중간 접속 하에 지지체(10)에 대해 고정될 수 있다.

도 1 및 도 3에 나타나는 바와 같이, 단부 측 지지면(22)은 축 방향으로 공구의 단부면 앞에서 미리 주어진 간격을 두고 끝나므로, 절삭체(30)의 메인 절삭 날(31)이 지지체(10)의 단부면을 지나 필요한 양만큼 돌출한다.

절삭체(30)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 지지체(10)의 리세스(11) 내에 놓인다. 절삭체(30)의 바닥 측은 지지면(14) 상에 지지되며, 상기 지지면은 단부 측 지지면(22)에 대해 약 80°의 예각(α)으로 놓이고 재료 조인트(13)를 향한다. 고정 브래킷(20) 상의 단부 측 지지면(22)에 대한 예각(α)에 의해, 지지체(10)에 있는, 재료 조인트(13)를 향한 지지면(14)이 쐐기면으로서 작용하고, 상기 쐐기면을 따라 절삭체(30)가 지지체(10)에 있는 지지면(14)에 대한 고정시 동시에 재료 조인트(13)를 향한 방향으로의, 도면에 도시된 공구에서 축 방향으로의 또는 전진 방향과 반대 방향의 힘 성분을 받는다.

지지체(10)에 규정된 지지면(14) 및 고정 브래킷(20)에 규정된 단부 측 지지면(22)에 대해 평행한 방향으로, 리세스(11) 내에 놓인 절삭체(30)가 지지체(10) 내에 제공된, 원추 나사(51) 형태의 조절 부재(50)에 접촉한다. 원추 나사(50)는 도 8에 도시된 바와 같이 원추 면(51)을 가지며, 상기 원추 면(51)에 절삭체(30)가 접촉한다. 도 1에 나타나는 바와 같이, 원추 나사(50)는 지지체(10) 내에 편심으로 배치된, 축에 평행하게 연장하는 나사 홀(16) 내에 수용된다. 절삭체(30)가 원추 나사(50)의 원추 면(51)에 방사방향으로 지지됨으로써, 나사 홀(16) 내로 원추 나사(50)의 조임에 의해 절삭체(30)가 방사방향으로 조절 가능하다.

지지체(10)에 규정된 지지면(14), 고정 브래킷(20)에 규정된 단부 측 지지면(22) 및 원추 나사(50)에 의해, 지지체(10)에 대한 절삭체(30)의 위치가 축 방향 및 방사 방향으로 결정된다.

절삭체(30)는 긴 절삭 인서트로서 2개의 서로 직경으로 마주 놓인 절삭 날들(31, 32)을 가지며, 상기 절삭 날들 사이에 길이 방향 에지를 따라 리세스(33)가 형성되고, 상기 리세스 내에 고정 브래킷(20)의 단부 측 단부 섹션이 형상-끼워맞춤 결합 방식으로 삽입된다. 이는 도 1 및 도 3에 가장 잘 나타난다. 리세스(33)는 단부 측 지지면(22) 및 이것에 대해 직각으로 배치된 고정 면(23)을 따라 서로 직각으로 놓인 2개의 면들(34, 35)에 의해 규정되고, 상기 리세스는 도 7에 나타나는 바와 같이 절삭 인서트(30)의 전체 길이에 걸쳐 연속해서 형성된다.

절삭 인서트(30)의 2개의 메인 절삭 날(31, 32) 간의 교체는 절삭 인서트(30)(분해된 상태)는 먼저 길이 방향 축을 중심으로 90°만큼 그리고 추가로 이것에 대해 수직인 축을 중심으로 180°회전된다. 리세스(33)에 마주 놓인 길이 방향 에지(36) 및 리세스(33)는 절삭 인서트(30)의 회전시 항상 지지체(10)에 대한 동일한 위치로 유지된다. 절삭 인서트(30)의 위치에 따라, 고정 브래킷(20)의 단부 측 지지 면(22)에서 축 방향 지지 및 상기 2개의 면들(34, 35) 중 하나의 또는 다른 면에 절삭체 측 고정 면(30)의 지지가 이루어진다.

리세스(33)를 형성하는 절삭체(30)의 면들(34, 35)은 재료 조인트(13)의 방향으로, 즉 도면에 도시된 공구에서 축 방향으로, 고정 브래킷(20)의 하부 측 고정 면(23)보다 미리 정해진 치수만큼 작도록 설계된다. 이로 인해, 절삭체(30)의 조립 상태에서 고정 브래킷(20)의 단부 측 지지면(22) 만이 절삭체(30)를 축 방향으로 지지하는 것이 보장된다.

도 1은 또한 절삭체(30)에 있는 리세스(33) 내로 삽입되는 고정 브래킷(20)의 단부 측 단부 섹션(21)이 방사 방향으로, 절삭체(30)의 전체 길이에 걸쳐 평면으로 리세스(33) 내로 삽입되는 것을 나타낸다.

조립을 위해, 공구 조작자는 절삭체(30) 만을, 고정 브래킷(20)이 리세스(33) 내로 삽입되도록, 지지체(10)에 규정된 리세스(11) 내에 놓은 다음, 절삭체(30)가 원추 나사(50)의 원추 면(51)에 지지될 때까지 방사방향으로 밀면 된다.

절삭체(30)의 교체 또는 회전을 위해, 먼저 절삭체(30)가 지지체(10) 내의 리세스(11)로부터 꺼내질 수 있도록 고정 나사(40)를 푼다. 그리고 나서, 리세스(11)를 세척하고 새로운 절삭체 또는 오래된 절삭체를 회전된 상태로 다시 리세스(11) 내로 삽입하고 방사방향으로 원추 나사(50)에 대해 가압한다. 이 상태에서, 절삭체(30)가 약간의 응력 하에 지지체(10)의 리세스(11) 내에 놓일 때까지 고정 나사(40)를 조인다. 그리고 나서, 원추 나사(50)의 조작에 의해, 절삭체(30)를 최종 크기로 방사방향으로 조정할 수 있다. 끝으로, 필요한 토크로 고정 나사(40)를 조인다.

전술한 공구(1)에서 절삭력은 리세스(11)에 흡수되기 때문에, 매우 조용한 작동이 이루어진다. 고정 브래킷(20)과 지지체(10) 사이에 절삭체(30)의 간단하고 안정적인 고정에 의해, 긴 공구 수명 및 가공된 공작물 표면의 탁월한 표면 품질이 얻어진다. 본 발명에 따른 공구(1)는 약간 예비 응력을 받는 상태에서 절삭체(30)의 방사방향 위치를 간단히 조정할 수 있어서, 비-생산적 시간(non-productive time)이 줄어들 수 있다. 절삭체(30)의 후속 고정이 지지체(10)에 대한 절삭체(30)의 위치를 변동시키지 않기 때문에, 일정하게 유지되는 가공 정확도가 주어진다.

앞에서, 본 발명은 회전 공구, 예컨대 카운터보링 공구의 실시예로 설명되었다. 상기 공구에서, 절삭 인서트(30)는 회전축(3)에 대해 방사방향으로 배치된, 지지체(10) 상의 리세스(11) 내에 수용되고, 축 방향으로는 축 방향으로 돌출한 고정 브래킷(20)에 지지되며 방사 방향으로는 원추 나사(50)에 지지된다.

본 발명에 따른 고정 컨셉이 다른 공구 타입 또는 공구에 적용되는 경우에도 동일한 장점이 얻어지므로, 본 발명의 기본 가상을 벗어나지 않으면서 상기 실시예의 변형이 가능하다.

청구범위 또는 명세서 도입부에 설명된 바와 같은 본 발명에 따른 고정 컨셉은 도면에 도시된 공구에 제한되지 않으며, 전술한 바와 같이, 축 방향 및/또는 방사방향 또는 공구 전진 방향으로 지지될 절삭체를 고정하기 위한 다양한 -회전식 또는 고정식- 공구에 적용될 수 있다.

고정 브래킷(20)은 L-형 슬릿(12) 대신에, 예컨대 고정 브래킷(20)과 지지체(10) 사이에 달리 형성된 슬릿 또는 리세스에 의해 지지체(10)로부터 다른 방식으로도 구분될 수 있다.

절삭체의 방사 방향 조절을 위한 축 방향으로 조절 가능한 원추 나사(50) 대신에, 고정 브래킷의 단부 측 지지면(22) 및 지지체 상의 바닥 측 지지면(14)에 대해 평행한 방향으로 절삭체(30)의 미세 조정, 및 미세 조정을 위한 임의의 다른 적합한, 실제로 공지된 조절 부재 또는 조절 시스템이 적용될 수 있다.

또한, 고정 브래킷(20) 상의 단부 측 지지면(22)은 -전술한 실시예에서와 같이- 재료 조인트(13)의 "조인트 축"에 대해 평행하게 연장할 필요가 없으며, 재료 조인트(13)의 "조인트 축"에 대해 일정한 각으로, 절삭체(30)에 대한 고정 브래킷(20)의 고정시 절삭체가 재료 조인트(13) 방향의 힘 성분뿐만 아니라 동시에 재료 조인트(13)의 "조인트 축"에 대해 평행한 방향으로의, 예컨대 공구(1)의 회전축(3)을 향한 방향으로의 힘 성분을 받도록, 배치된다. 달리 표현하면, 고정 브래킷(20)의 단부 측 지지면(22) 및 지지체(10) 상의 지지면(14)이 서로에 대해 그리고 지지체(10)에 대해, 절삭체(30)가 고정 브래킷(20)의 고정시 필요한 위치 정확도를 위해 적합한 힘 성분을 받도록 배치될 수 있다.

앞에서 정확히 하나의 절삭체를 가진 공구가 설명되었지만, 본 발명에 따른 고정 컨셉은 다수의 절삭체를 가진 공구에도 적합하다. 하나의 공구가 다수의 절삭체를 필요로 하면, 절삭체들은 각각 관련 고정 브래킷에 의해 지지체에 고정될 수 있다. 이 경우, 절삭체는 원주 방향 및/또는 축 방향으로 오프셋되어 배치될 수 있다.

본 발명은 지지체가 하나 이상의 절삭체, 특히 절삭 인서트를 위치-정확하게 지지하는, 공구, 특히 공작물 가공용, 특히 절삭 가공용 회전 공구를 제공한다. 지지체와 일체로 형성된 고정 브래킷 형태의 고정 장치가 제공되며, 상기 고정 장치에 의해 절삭체가 지지체에 대한 특정 위치로 고정될 수 있고, 고정 브래킷은 절삭체를 평면으로 지지체 상의 지지면에 대해 가압하며, 절삭체는 고정 브래킷을 지지체에 결합하는 재료 조인트의 방향으로 고정 브래킷의 단부 측 지지면에 지지된다. 바람직하게는 고정 브래킷과 지지체 사이에 배치된 절삭체가 지지체 상의 지지면 및 고정 브래킷의 단부 측 지지면에 대해 평행한 방향으로 지지체에 대해 위치 조정 가능하게 배치되고, 고정 브래킷에 의해 조정된 위치에 고정 가능하다.

1 공구
10 지지체
13 재료 조인트
14 지지면
20 고정 브래킷
22 지지면
30 절삭체
33 리세스
40 고정 나사
50 조절 부재
51 원추 면

Claims

공작물의 가공 및 절삭 가공을 위한 공구(1)로서, 지지체(10), 상기 지지체(10)에 탈착가능하게 장착된 절삭체(30), 및 상기 지지체(10)에 대한 상기 절삭체(30)의 정확한 위치고정을 위한 고정 브래킷(20)을 포함하고, 상기 절삭체(30)는 상기 지지체(10) 상의 지지면(14)에 대하여 평면방식으로 가압되는, 공구에 있어서,
상기 고정 브래킷(20)은 상기 지지체(10)와 일체로 형성되고 재료 조인트(13)를 통해 상기 지지체(10)에 연결되며,
상기 절삭체(30)는 상기 재료 조인트(13)의 방향으로 상기 고정 브래킷(20)의 단부 측 지지면(22)에 지지되고, 그리고
상기 지지체(10) 상의 상기 지지면(14)은 상기 고정 브래킷(20)의 단부 측 지지면(22)에 대해 예각(α)으로 놓이고 상기 재료 조인트(13)를 향하며,
상기 절삭체(30)는 상기 지지체(10) 상의 상기 지지면(14)과 평행한 방향으로 위치조정가능하고 상기 고정 브래킷(20)의 단부 측 지지면(22)과 평행하며, 상기 고정 브래킷(20)은 상기 재료 조인트(13)로부터 시작되고 상기 공구(1)의 회전 축(3)과 평행하게 축방향으로 연장하는 L-형 슬릿(12)에 의해 상기 지지체(10)로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 공구.
제 1항에 있어서,
상기 지지체에 통합된 조절 부재(50)를 더 포함하고, 상기 조절 부재(50)는 상기 지지체(10) 상의 상기 지지면(14) 및 상기 고정 브래킷(20)의 상기 단부 측 지지면(22)과 평행한 방향으로 상기 절삭체(30)의 미세 조정이 가능하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 공구.
제 2항에 있어서,
상기 조절 부재(50)는 상기 공구(1)의 정면(4)에 원추면 쉘을 구비한 축 방향으로 조절가능한 원추 나사(51)로 형성되고, 상기 원추 나사에는 상기 절삭체(30)가 끼워맞춤되는 것을 특징으로 하는 공구.
제 1항에 있어서,
상기 고정 브래킷(20)은 축 방향으로 볼 때 실질적으로 사각형 형상의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 공구.
제 1항에 있어서,
상기 공구(1)는 회전 공구인 것을 특징으로 하는 공구.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고정 브래킷(20)의 상기 단부 측 지지면(22) 및 상기 지지체(10) 상의 상기 지지면(14)이 상기 재료 조인트(13)의 조인트 축에 대해 평행하게 연장하는 것을 특징으로 하는 공구.
제 6항에 있어서,
상기 고정 브래킷(20)은, 상기 고정 브래킷 내의 관통구를 통해 부착되고 상기 지지체(10)에서 함께 나사 결합되는 고정 나사(40)에 의해 상기 절삭체(30)에 대해 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는 공구.
제 1항에 있어서,
상기 절삭체(30)는 긴 절삭 인서트로서 형성되는 것을 특징으로 하는 공구.
제 8항에 있어서,
상기 절삭 인서트는 직경 방향으로 마주 놓인 절삭 날(31,32)을 가지며 또한 길이 방향 에지를 따라 리세스(33)를 가지는 회전가능한 절삭 인서트이고, 상기 리세스 내로 상기 고정 브래킷(20)이 형상-끼워맞춤 결합 방식으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 공구.
제 9항에 있어서,
상기 리세스(33)는 서로 직각으로 놓인 2개의 면들(34,35)에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 공구.
제 9항 또는 제 10항에 있어서,
상기 리세스(33)는 상기 절삭체(30)의 전체 길이에 걸쳐 연속하는 것을 특징으로 하는 공구.
제 11항에 있어서,
상기 고정 브래킷(20)은 실질적으로 상기 절삭체(30)의 전체 길이에 걸쳐 평면방식으로 상기 리세스(33) 내로 삽입되는 것을 특징으로 하는 공구.