KR101714854B1 - 제거 가능한 공구 헤드를 갖는 절삭 공구 조립체 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 절삭 공구 조립체(100, 200, 300)는 공구 홀더(102, 202, 302), 공구 헤드(104, 204, 304) 및 공구 헤드 체결 부재를 갖는다. 공구 홀더는 홀더 정합 표면(114, 314) 그리고 홀더 정합 표면(114, 314)으로부터 후방 방향으로 이격되는 홀더 클램핑 부분(112)을 갖는다. 공구 헤드(104, 204, 304)에는 공구 헤드 정합 표면(132, 316) 및 공구 헤드 클램핑 리세스(124)가 제공된다. 절삭 공구 조립체(100, 200, 300)의 조립된 상태에서, 공구 헤드 정합 표면(132, 316)은 홀더 정합 표면(114, 314)과 더브테일 연결을 형성하고, 공구 헤드 체결 부재(106)는 공구 헤드 클램핑 리세스(124)를 클램핑하고, 그에 의해 공구 홀더(102, 202, 302)에 공구 헤드(104, 204, 304)를 외부적으로 클램핑한다.

Description

제거 가능한 공구 헤드를 갖는 절삭 공구 조립체{CUTTING TOOL ASSEMBLY WITH REMOVABLE TOOL HEAD}
본 발명은 일반적인 금속 절삭 공정을 위한 절삭 공구 조립체에 그리고 특히 선삭 및 그루빙 작업(turning and grooving operation)에서 채용되는 절삭 삽입체를 보유하기 위한 제거 가능한 공구 헤드를 갖는 절삭 공구 조립체에 관한 것이다.
절삭 공구는 홀더 그리고 절삭 삽입체를 보유하기 위한 삽입체 포켓을 보유한 해제 가능한 공구 헤드를 가질 수 있다. 절삭 삽입체는 대개 초경합금 등의 경질 재료로 형성된다. 해제 가능한 공구 헤드는 부착 요소에 의해 홀더에 제거 가능하게 부착된다. 이러한 부착 요소는 대개 해제 가능한 공구 헤드 내의 사전-형성된 관통 구멍을 통과하고 홀더 본체 내에 형성되는 대응하는 나사산형 구멍과 결합되는 나사이다. 이러한 절삭 공구의 예들이 제US3289273호, 제US3500523호, 제US4057884호, 제US4066376호, 제US5555784호, 제US6702526호, 제US7086812호, 제US7118311호, 제US7240593호, 제US7578640호 및 제US2010/0254774호에 개시되어 있다.
본 출원의 주제의 목적은 공구 헤드가 홀더로의 클램핑을 위한 관통 구멍을 요구하지 않는 절삭 삽입체를 보유하기 위한 제거 가능한 공구 헤드를 갖는 개선된 신규한 절삭 공구 조립체를 제공하는 것이다.
본 출원의 주제에 따르면, 절삭 공구 조립체에 있어서,
후방-전방 방향으로 연장되는 길이 방향 홀더 축을 갖는 공구 홀더로서, 공구 홀더는 홀더 전방 단부, 홀더 상부 단부, 이들 사이에서 연장되는 홀더 정합 표면 그리고 홀더 정합 표면으로부터 후방 방향으로 이격되는 홀더 클램핑 부분을 포함하는, 공구 홀더와;
후방-전방 방향으로 연장되는 길이 방향 공구 헤드 축, 공구 헤드 정합 표면이 제공되는 공구 헤드 저부 단부 그리고 공구 헤드 저부 단부로부터 상향으로 연장되고 공구 헤드 정합 표면으로부터 후방 방향으로 이격되는 공구 헤드 클램핑 리세스를 갖는 공구 헤드와;
공구 헤드 체결 부재
를 포함하고,
절삭 공구 조립체의 조립된 상태에서,
공구 헤드 정합 표면은 홀더 정합 표면과 더브테일 연결(dovetail connection)을 형성하고,
공구 헤드 체결 부재는 공구 헤드 클램핑 리세스를 클램핑하고, 그에 의해 공구 홀더에 공구 헤드를 외부적으로 클램핑하는,
절삭 공구 조립체
가 제공된다.
추가로, 본 출원의 주제에 따르면, 조립된 상태의 위의 사항에 따른 절삭 공구 조립체를 포함하는 절삭 공구에 있어서,
공구 헤드 상부 단부에는 삽입체 포켓이 제공되고,
절삭 삽입체가 삽입체 포켓 내에 보유되는,
절삭 공구
가 제공된다.
본 출원의 주제에 따르면, 후방-전방 방향으로 연장되는 길이 방향 공구 헤드 축을 갖는 공구 헤드에 있어서,
삽입체 포켓이 제공되는 공구 헤드 상부 단부와;
복수개의 공구 헤드 정합 측벽을 포함하는 공구 헤드 정합 표면이 제공되는 공구 헤드 저부 단부와;
공구 헤드 저부 단부로부터 공구 헤드 상부 단부까지 연장되고 공구 헤드 정합 표면의 후방으로 이격되는 공구 헤드 클램핑 리세스가 제공되는 공구 헤드 후방 표면
을 포함하고,
공구 헤드 정합 표면은 공구 헤드 축에 대해 경사 각도만큼 경사져 있는,
공구 헤드
가 또한 제공된다.
본 출원의 더 양호한 이해를 위해 그리고 본 출원이 실제로 수행될 수 있는 방법을 보여주기 위해, 첨부 도면이 이제부터 참조될 것이다.
도 1은 조립된 상태의 개시된 기술의 하나의 실시예에 따른 절삭 공구의 사시도이다.
도 2는 분해된 상태의 도 1의 절삭 공구의 절삭 공구 조립체의 사시도이다.
도 3은 도 2의 절삭 공구 조립체의 제거 가능한 공구 헤드의 저면 사시도이다.
도 4는 도 3의 제거 가능한 공구 헤드의 헤드 정합 표면의 저면 평면도이다.
도 5는 도 2의 절삭 공구 조립체의 공구 홀더의 홀더 정합 표면의 평면도이다.
도 6은 조립된 상태의 도 2의 절삭 공구 조립체의 평면도이다.
도 7은 선 Ⅶ-Ⅶ에 따른 도 6의 절삭 공구 조립체의 단면도이다.
도 8은 선 Ⅷ-Ⅷ에 따른 도 6의 절삭 공구 조립체의 단면도이다.
도 9는 선 Ⅸ-Ⅸ에 따른 도 5의 공구 홀더의 단면도이다.
도 10은 선 Ⅹ-Ⅹ을 따른 도 4의 공구 헤드의 단면도이다.
도 11은 분해된 상태의 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 절삭 공구 조립체의 사시도이다.
도 12는 도 11의 절삭 공구 조립체의 공구 헤드의 저면 사시도이다.
도 13은 도 12의 공구 헤드의 헤드 정합 표면의 저면 평면도이다.
도 14는 도 11의 절삭 공구 조립체의 공구 홀더의 홀더 정합 표면의 평면도이다.
도 15는 분해된 상태의 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 절삭 공구 조립체의 사시도이다.
도 16은 도 15의 절삭 공구 조립체의 공구 헤드의 저면 사시도이다.
도 17은 도 16의 공구 헤드의 헤드 정합 표면의 저면 평면도이다.
도 18은 도 15의 절삭 공구 조립체의 공구 홀더의 홀더 정합 표면의 평면도이다.
도시의 단순화 및 명료화를 위해, 도면에 도시된 요소가 반드시 일정한 비율로 작성되지는 않았다는 것이 이해될 것이다. 예컨대, 요소들 중 일부의 치수가 명료화를 위해 다른 요소에 비해 과장될 수 있거나, 여러 개의 물리 구성 요소가 1개의 기능 블록 또는 요소 내에 포함될 수 있다. 나아가, 적절한 것으로 간주될 때에, 도면 부호가 대응하는 또는 유사한 요소를 표시하도록 도면들 사이에서 반복될 수 있다.
다음의 설명에서, 본 발명의 주제의 다양한 태양이 설명될 것이다. 설명의 목적을 위해, 특정한 구성 및 세부 사항이 본 발명의 철저한 이해를 제공할 정도로 충분히 상세하게 기재되어 있다. 그러나, 본 발명의 주제는 여기에 제시된 특정한 구성 및 세부 사항 없이 실시될 수 있다는 것이 당업자에게 또한 자명할 것이다.
조립된 상태의 본 발명의 하나의 실시예에 따른 절삭 공구(101)를 도시하는 도 1을 주목하기로 한다. 절삭 공구(101)는 절삭 공구 조립체(100) 및 절삭 삽입체(162)를 포함한다. 절삭 공구 조립체(100)는 공구 홀더(102), 제거 가능한 공구 헤드(104) 그리고 공구 홀더(102)에 제거 가능한 공구 헤드(104)를 견고하게 클램핑하는 공구 헤드 체결 부재(106)를 포함한다. 공구 헤드(104)는 금속 절삭 작업(예컨대, 선삭 또는 그루빙) 중에 절삭 삽입체(162)를 보유하기 위한 삽입체 포켓(130)을 갖는다.
분해된 상태의 도 1의 절삭 공구(101)의 절삭 공구 조립체(100)의 사시도인 도 2를 추가로 참조하기로 한다. 공구 홀더(102)는 후방(DF)-전방(DF) 방향으로 연장되는 길이 방향 홀더 축(H)을 갖는다. 공구 홀더(102)는 [즉, 홀더 축(H)에 실질적으로 직각인] 상향-하향 방향(U, D)으로 연장되는 홀더 전방 표면(108)을 보유한 전방 단부(152) 그리고 홀더 축(H)에 실질적으로 평행하게 연장되는 홀더 상부 표면(110)을 보유한 홀더 상부 단부(153)를 갖는다. 홀더 정합 표면(114)이 홀더 전방 단부(152)와 홀더 상부 단부(153) 사이에서 연장되고, 홀더 클램핑 부분(112)이 홀더 정합 표면의 후방에 형성된다.
홀더 클램핑 부분(112)은 클램핑 축(M)을 따라 연장되고, 나사산형 보어(115) 그리고 적어도 1개의 전방-대면 홀더 지지 표면(146)을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 클램핑 축(M)은 홀더 축(H)에 직각으로 연장된다. 홀더 지지 표면(146)은 클램핑 축(M)을 따라 나사산형 보어(115)로부터 상향으로 위치된다. 본 발명의 일부 실시예(예컨대, 도 1 및 5)에 따르면, 홀더 클램핑 부분(112)은 2개의 홀더 지지 표면(146)을 포함한다. 2개의 홀더 지지 표면(146)은 그 중심이 클램핑 축(M) 상에 있지만 후방 해제 리세스(147)에 의해 분리되는 공통의 실질적으로 원형의 원호(158) 상에 놓인다. 개시된 기술의 또 다른 실시예(예컨대, 도 14)에 따르면, 홀더 클램핑 부분(112)은 해제 리세스(147)를 갖지 않는 일체형 원호(158) 상에 놓인 단일의 지지 표면(146)을 포함한다.
제거 가능한 공구 헤드(104)는 후방-전방 방향(DR, DF)으로 연장되는 길이 방향 공구 헤드 축(T) 그리고 공구 헤드 정합 표면(132)을 보유한 공구 헤드 저부 단부(131)를 갖는다. 공구 헤드(104)는 공구 헤드 전방 표면(120) 그리고 대향의 공구 헤드 후방 표면(122)을 포함하고, 이들 양쪽 모두는 상향-하향 방향(U, D)으로 연장된다. 공구 헤드 전방 및 후방 표면(120, 122)은 공구 헤드 길이(L)만큼 이격된다(도 2).
공구 헤드 후방 표면(122)은 공구 헤드 저부 단부(131)로부터 연장되는 외부의 공구 헤드 클램핑 리세스(124)를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 외부 공구 헤드 클램핑 리세스(124)는 공구 헤드 축(T)에 직각으로 연장된다. 공구 헤드 클램핑 리세스(124)는 공구 헤드 후방 표면(122)으로부터 연장되는 클램핑 표면(126)을 포함한다. 공구 헤드(104)는 삽입체 포켓(130)을 향해 공구 헤드 후방 표면(122)으로부터 연장되는 공구 헤드 상부 표면(128)이 제공되는 공구 헤드 상부 단부(133)를 포함한다. 도면에서 관찰되는 것과 같이, 외부의 공구 헤드 클램핑 리세스(124)는 공구 헤드 저부 단부(131)로부터 공구 헤드 상부 단부(133)까지 상향으로 연장된다.
홀더 정합 표면(114)은 복수개의 홀더 정합 측벽(140)에 의해 부분적으로 한정되는 경사형 암형 부분(116)을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 홀더 정합 측벽(140)은 홀더 클램핑 부분(112)을 향해[즉, 후방 방향(DR)으로] 발산되는 일체형 홀더 측벽(118)에 의해 연결될 수 있다.
공구 헤드 정합 표면(132)은 복수개의 공구 헤드 정합 측벽(138)에 의해 부분적으로 한정되는 그로부터 돌출된 수형 부분(134)을 포함한다. 일부 실시예에 다르면, 공구 헤드 정합 측벽(138)은 공구 헤드 클램핑 리세스(124)를 향해 발산되는 일체형 공구 헤드 측벽(136)에 의해 연결된다.
도 3-5를 추가로 참조하기로 한다. 홀더 정합 표면 및 공구 헤드 정합 표면(114, 132)의 각각의 평면도에서, 홀더 정합 측벽 및 공구 헤드 정합 측벽(140, 138)은 각각 홀더 정합 축 및 공구 헤드 정합 축(A, B)에 대해 거울 대칭을 나타낸다. 홀더 정합 축(A)은 암형 부분(116)을 따라 위치되고, 공구 헤드 정합 축(B)은 수형 부분(134)을 따라 위치된다. 홀더 정합 측벽(140)은 홀더 클램핑 부분(112)을 향해 홀더 정합 축(A)으로부터 발산되도록 홀더 정합 축(A)에 횡단된다. 마찬가지로, 공구 헤드 정합 측벽(138)은 공구 헤드 클램핑 리세스(124)를 향해 공구 헤드 정합 축(B)으로부터 발산되도록 공구 헤드 정합 축(B)에 횡단된다.
공구 헤드 맞닿음 표면(135)이 수형 부분(134)에 실질적으로 평행하게 공구 헤드 정합 측벽(138)에 인접하게 공구 헤드 정합 표면(132) 상에서 연장된다. 공구 헤드 정합 측벽(138)은 조립된 상태의 정합 측벽(138, 140) 사이의 견고한 맞닿음을 가능케 하기 위해 홀더 정합 측벽(140)에 형상, 크기 및 배향 면에서 순응한다.
홀더 정합 표면(114) 및 공구 헤드 정합 표면(132)은 (도 8에 도시된 것과 같이) 각각 홀더 축(H) 및 공구 헤드 축(T)에 대해 경사 각도(δ)만큼 경사져 있다. 경사 각도(δ)는 예각이고, 전형적으로 0-60˚의 범위 내에 있다. 이러한 경사로 위치됨으로써, 홀더 정합 표면 및 공구 헤드 정합 표면(114, 132)은 칩 제거 작업(즉, 금속 절삭 작업) 중에 절삭 삽입체(162)의 절삭 날을 통해 공구 헤드(104) 상에 가해지는 동작력의 방향에 실질적으로 직각으로 위치될 수 있다는 것이 주목되어야 한다. 그에 의해, 절삭 공구 조립체(100)는 다양한 동작력을 견디고, 그에 의해 홀더 정합 표면 및 공구 헤드 정합 표면(114, 132)의 파손의 가능성을 감소시킨다.
도 4 및 5를 추가로 참조하면, 홀더 정합 표면(114)은 홀더 정합 측벽(140)에 인접하게 위치되는 적어도 3개의 공면의 홀더 맞닿음 표면(144)을 또한 포함한다. 홀더 맞닿음 표면(144)은 홀더 정합 표면(114)에 직각인 방향으로 홀더 정합 표면(114)에 대해 상승된다. 일부 실시예에 따르면, 홀더 정합 표면(114)은 도 5에 도시된 것과 같이 4개의 이격된 공면의 홀더 맞닿음 표면(144)을 포함한다.
도 4 및 5는 각각 공구 헤드 및 홀더 정합 표면(132, 114)의 평면도를 도시하고 있다. 이들 평면도는 각각 공구 헤드 및 홀더 맞닿음 표면(135, 144)에 직각으로 취해진다. 본 발명의 일부 실시예에 따르면, 공구 헤드 및 홀더 정합 측벽(138, 140)은 정합 표면(132, 114)의 각각의 평면도에서 관찰될 때에 실질적으로 선형이다.
(각각 도 5 및 4에 도시된) 각각의 절단선 Ⅸ-Ⅸ 및 Ⅹ-Ⅹ을 따른 단면도로 홀더 정합 표면 및 공구 헤드 정합 표면(114, 132)의 일부를 도시하는 도 9 및 10을 추가로 참조하기로 한다. 도 9의 단면도는 홀더 정합 표면(114)의 홀더 정합 측벽(140) 중 하나에 직각으로 취해진다. 도 10의 단면도는 공구 헤드 정합 표면(132)의 공구 헤드 정합 측벽(140) 중 하나에 직각으로 취해진다. 암형 부분(116)은 홀더 정합 측벽(140)과 예각의 홀더 더브테일 각도(α)를 형성하고, 한편 수형 부분(134)은 공구 헤드 정합 측벽(138)과 예각의 공구 헤드 더브테일 각도(β)를 형성한다. 본 발명의 양호한 실시예에서, 홀더 더브테일 각도(α)는 공구 헤드 정합 표면(132) 및 홀더 정합 표면(114) 사이의 긴밀한 더브테일 연결을 제공하기 위해 공구 헤드 더브테일 각도(β)와 동일하다.
수형 부분(134)은 공구 헤드 맞닿음 표면(135)에 실질적으로 평행하고, 제1 거리(H1)만큼 그로부터 이격된다. 암형 부분(116)은 홀더 맞닿음 표면(144)에 실질적으로 평행하고, 제2 거리(H2)만큼 그로부터 이격된다. 본 발명의 양호한 실시예에서, 제2 거리(H2)는 수형 부분(134)이 암형 부분(116) 내에 수용될 때에 공구 헤드 맞닿음 표면(135)이 홀더 맞닿음 표면(144)에 맞닿게 하기 위해 제1 거리(H1)와 동일하거나 그보다 크다.
도 3-5를 추가로 참조하면, 개시된 기술의 일부 실시예에 따르면, 일체형 홀더 측벽(118)은 그 전방 단부에서 반경(R1)을 갖고 원형 단부 각도(γ)에 대하는 수렴 원형 부분(142)을 포함할 수 있다. 수렴 원형 부분(142)은 경사형 암형 부분(116)의 제조의 결과일 수 있고, 본 발명에 반드시 요구되지는 않는다.
공구 헤드 체결 부재(106)는 실질적으로 원형의 헤드 부분(154) 그리고 나사 축(S)을 따라 헤드 부분(154)으로부터 연장되는 더 좁은 긴 나사산 부분(156)을 갖는 체결 나사이다. 헤드 부분(154)은 긴 체결 부분(156)을 향해 대면하는 헤드 클램핑 표면(148) 그리고 헤드 부분(154) 상에서 원주 방향으로 연장되는 체결 지지 표면(150)을 갖는다.
절삭 공구 조립체(100)는 분해된 상태(도 2)로부터 조립된 상태(도 1)로 이동될 수 있다. 절삭 공구 조립체(100)를 조립하기 위해, 공구 헤드(104)가 공구 헤드 정합 표면(132)이 홀더 정합 표면(114) 상에 위치되도록 공구 홀더(102) 상에 위치된다. 수형 부분(134)이 그 다음에 암형 부분(116) 내로 끼워진다. 이러한 상태에서, 공구 헤드 클램핑 리세스(124)는 홀더 클램핑 부분(112)과 정렬되고, 클램핑 표면(126)은 홀더 지지 표면(146)과 대면한다.
공구 헤드 체결 부재(106)가 그 다음에 나사 축(S)이 클램핑 축(M)과 일치되고 나사산 부분(156)이 나사산형 보어(115)와 나사산 결합되도록 홀더 클램핑 부분(112) 내로 끼워진다. 공구 헤드 체결 부재(106)는 헤드 클램핑 표면(148)이 공구 헤드(104)의 클램핑 표면(126)에 대해 가압되어 그 상에 직각으로 클램핑력(F1)을 가할 때까지 나사 축(S)에 대해 나사 방향(R)으로 회전됨으로써 홀더 클램핑 부분(112) 내로 나사 결합된다(도 6 및 도 7). 헤드 부분(154)의 원형 형상은 (도 5 및 6에 도시된 것과 같이) 홀더 지지 표면(146)에 의해 형성된 원호(158)에 순응한다. 이와 같이, 체결 지지 표면(150)은 마찰로써 공구 홀더(102)의 홀더 지지 표면(146)을 따라 활주된다. 이와 같이, 체결 지지 표면(150) 상에 가해지는 직접적인 압력 또는 힘이 없으므로, 공구 헤드 체결 부재(106)는 굽힘력을 초래하지 않고, 조립된 상태로 절삭 공구 조립체(100)를 유지하면서 파손에 대해 더 유연하다.
도 8의 단면도는 홀더 축(H) 및 클램핑 축(M)의 양쪽 모두를 포함하는 평면에 직각으로 취해진다. 이러한 도면에서, 클램핑 표면(126)은 공구 헤드 정합 표면(134)에 대해 예각의 클램핑 각도(φ)만큼 경사져 있다. 이와 같이, 나사 헤드 클램핑 표면(148)에 의해 클램핑 표면(126) 상에 직각으로 가해지는 클램핑력(F1)은 공구 헤드(104)가 하향 방향(D)으로 조여지게 압박하는 하향력 성분을 포함한다.
조립된 상태에서, 공구 헤드 정합 측벽(138)은 더브테일 방식으로 홀더 정합 측벽(140)에 견고하게 맞닿고, 그에 따라 공구 헤드 정합 표면(132)은 홀더 정합 표면(114)과 더브테일 연결을 형성한다. 나아가, 공구 헤드 맞닿음 표면(135)은 홀더 맞닿음 표면(144)에 견고하게 맞닿는다. 더브테일 연결 그리고 공구 헤드 체결 부재(106)에 의한 공구 헤드(104)의 외부 클램핑은 공구 홀더(102) 상에 공구 헤드(104)를 보유하기 위한 유일한 수단이다. 정합 측벽(138, 140)의 경사형 더브테일 구조는 예컨대 단순한 상향력 또는 전방력에 의해 공구 헤드(104)가 공구 홀더(102)로부터 인출되는 것을 방지한다. 이와 같이, 공구 헤드(104)는 공구 홀더(102) 내에 견고하게 보유되고, 그에 의해 공구 홀더(102)에 대한 이동, 진동 또는 인출 없이 다양한 동작력(예컨대, 길이 방향, 반경 방향 또는 측면 방향 힘)을 견딘다.
나아가, 조립된 위치에서, 절삭 공구 조립체(100)에는 공구 헤드(104)의 삽입체 포켓(130) 내의 절삭 삽입체(162)가 제공될 수 있고, 그 다음에 금속 절삭 작업에서 채용될 수 있다. 절삭 삽입체(162)는 공구 홀더(102)로의 공구 헤드(104)의 장착이 삽입체 포켓(130)과의 접촉을 포함하지 않으므로 공구 홀더(102) 상으로의 공구 헤드(104)의 조립 전에 삽입체 포켓(130) 내에 보유될 수 있다. 여기에서 설명된 것과 같이, 절삭 공구 조립체(100)를 조립하는 것은 단지 공구 헤드(104)의 후방 표면(122) 및 저부 단부(131)와의 접촉을 포함한다. 대체예에서, 절삭 삽입체(162)는 그 클램핑 배열이 공구 헤드(104)의 후방 표면(122) 또는 저부 단부(131)와의 접촉을 포함하지 않을 것이므로 공구 홀더(102) 상으로의 공구 헤드(104)의 조립 후에 삽입체 포켓(130) 내에 보유될 수 있다.
공구 헤드(104)는 절삭 삽입체(162)를 보유하기 위한 임의의 형태의 클램핑 배열을 포함할 수 있다는 것이 주목되어야 한다. 예컨대, 공구 헤드(104)는 절삭 삽입체(162)와 접촉되어 삽입체 포켓(130)에 이것을 부착하는 클램핑 핀을 수용하도록 삽입체 포켓(130)으로부터 대체로 하향으로 연장되는 삽입체 클램핑 리세스(160)를 포함할 수 있다. 공구 헤드(104)는 클램핑 핀에 대해 결합 및 가압되는 전방 리세스 나사(164)를 추가로 포함할 수 있다.
제거 가능한 공구 헤드(104)는 (도 2에 도시된) 공구 헤드 길이(L) 및 공구 헤드 폭(W)을 보유한 실질적으로 직사각형의 상자 형태를 갖는다. 공구 헤드 폭(W)은 공구 헤드 전방 표면(120)을 횡단하여 연장된다. 절삭 공구 조립체(100)에서, 제거 가능한 공구 헤드(104)는 단지 (즉, 그 외부 표면 상에 가압되는) 외부 클램핑에 의해 그리고 공구 헤드(104)의 본체를 통과하는 클램핑 부재를 갖지 않는 상태로 공구 홀더(102)에 커플링된다는 것이 이해되어야 한다. 이와 같이, 공구 홀더(102)로의 그 커플링을 가능케 하는 공구 헤드(104) 내의 관통 구멍[즉, 공구 헤드(104)의 본체에 의해 전체적으로 포위되는 구멍]을 형성할 것이 요구되지 않는다.
이러한 외부 클램핑 구조는 절삭 공구 조립체(100)에 특히 공구 헤드(104) 내의 관통 구멍을 형성하는 데 이용 가능한 공간을 제한하는 공구 헤드 길이 및 폭(L, W)의 작은 치수를 갖지만 위에서 설명된 것과 같이 외부의 클램핑 리세스(124)를 형성하는 데 충분한 공간을 갖는 공구 헤드(104)에 장점을 제시한다. 또 다른 예의 경우에, 공구 헤드(104)의 삽입체 포켓(130)이 절삭 삽입체를 클램핑하는 클램핑 핀 또는 체결 나사를 수용하는 삽입체 클램핑 리세스(160)를 포함하면, 이것은 공구 헤드(104) 내의 또 다른 관통-구멍을 형성하는 데 이용 가능한 공간을 제한할 수 있다. 이와 같이, 관통-구멍 클램핑보다는 공구 홀더(102)에 공구 헤드(104)를 외부적으로 클램핑하는 것이 유리할 것이다.
도 11-14를 이제부터 참조하기로 한다. 도 11은 제거 가능한 공구 헤드(204), 공구 홀더(202) 및 공구 헤드 체결 부재(106)를 포함하는 개시된 기술의 또 다른 실시예에 따른 절삭 공구 조립체(200)를 도시하고 있다. 도 12는 공구 헤드(204)의 사시도를 도시하고 있고, 도 13 및 14는 공구 헤드 및 홀더 정합 표면(132, 114)의 각각의 평면도를 도시하고 있다. 일체형 공구 헤드 및 홀더 측벽(136, 118)의 각각은 일반적으로 각각의 정합 표면(132, 114)의 평면도에서 V자-형상을 형성한다. 일체형 공구 헤드 및 홀더 측벽(136, 118)의 V자-형상은 각각 공구 헤드 및 홀더 클램핑 리세스(124, 112)를 향해 개방(즉, 발산)된다.
개시된 발명의 또 다른 실시예에 따른 절삭 공구 조립체(300)를 도시하는 도 15-18을 이제부터 참조하기로 한다. 절삭 공구 조립체(300)는 공구 홀더(302), 제거 가능한 공구 헤드(304) 및 공구 헤드 체결 부재(106)를 포함한다. 홀더(302)는 그로부터 돌출되는 수형 부분(306)을 갖는 홀더 정합 표면(314)을 포함하고, 공구 헤드(304)는 경사형 암형 부분(308)을 갖는 공구 헤드 정합 표면(316)을 포함한다.
분해된 상태로부터 조립된 상태로 절삭 공구 조립체(300)를 이동시키는 것은 절삭 공구 조립체(100)에 대해 위에서 여기에서 설명된 것과 같다. 조립된 위치에서, 홀더의 수형 부분(306)은 더브테일 연결로 공구 헤드의 암형 부분(308) 내에 수용된다.
홀더 정합 표면(314)은 수형 부분(306)을 부분적으로 한정하는 복수개의 홀더 정합 측벽(310)을 포함한다. 공구 헤드 정합 표면(316)은 암형 부분(308)을 부분적으로 한정하고 조립된 상태에 있을 때에 더브테일 연결로 홀더 정합 측벽(310)에 맞닿도록 형성되는 복수개의 공구 헤드 정합 측벽(312)을 포함한다. 홀더 정합 측벽 및 공구 헤드 정합 측벽(310, 312)은 [절삭 공구 조립체(100, 200)에서와 같이 클램핑 리세스(112, 124)를 향한 발산과 대조적으로] 공구 헤드 클램핑 리세스(124) 상에 공구 헤드 체결 부재(106)에 의해 가해지는 힘 하에서 정합 표면(314, 316) 사이의 전방 끼워맞춤을 형성하도록 전방 방향으로 발산된다.
본 발명은 1개 이상의 특정한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 그 설명은 전체적으로 예시이도록 의도되고, 도시된 실시예에 본 발명을 제한하는 것으로서 해석되지 않아야 한다. 여기에서 구체적으로 예시되어 있지 않지만 그럼에도 불구하고 본 발명의 범주 내에 있는 다양한 변형이 당업자에게 착상될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (33)

  1. 절삭 공구 조립체(100, 200, 300)이며,
    후방-전방 방향(DR, DF)으로 연장되는 길이 방향 홀더 축(H)을 갖는 공구 홀더(102, 202, 302)로서, 공구 홀더(102, 202, 302)는 홀더 전방 단부(152), 홀더 상부 단부(153), 이들 사이에서 연장되는 홀더 정합 표면(114, 314) 그리고 홀더 정합 표면(114, 314)으로부터 후방 방향(DR)으로 이격되는 홀더 클램핑 부분(112)을 포함하는, 공구 홀더(102, 202, 302)와;
    후방-전방 방향(DR, DF)으로 연장되는 길이 방향 공구 헤드 축(T)을 갖고, 공구 헤드 정합 표면(132, 316)이 제공되는 공구 헤드 저부 단부(131) 그리고 공구 헤드 저부 단부(131)로부터 상향으로 연장되고 공구 헤드 정합 표면(132, 316)으로부터 후방 방향(DR)으로 이격되는 공구 헤드 클램핑 리세스(124)를 포함하는, 공구 헤드(104, 204, 304)와;
    공구 헤드 체결 부재(106)를 포함하고,
    절삭 공구 조립체(100, 200, 300)의 조립된 상태에서,
    공구 헤드 정합 표면(132, 316)은 홀더 정합 표면(114, 314)과 더브테일 연결을 형성하고,
    공구 헤드 체결 부재(106)는 공구 헤드 클램핑 리세스(124)를 클램핑하고, 그에 의해 공구 홀더(102, 202, 302)에 공구 헤드(104, 204, 304)를 외부적으로 클램핑하고,
    홀더 정합 표면(114, 314) 및 공구 헤드 정합 표면(132, 316)은 각각 홀더 축(H) 및 공구 헤드 축(T)에 대해 경사 각도(δ)만큼 경사져 있는 절삭 공구 조립체(100, 200, 300).
  2. 제1항에 있어서, 경사 각도(δ)는 0＜δ≤60˚의 범위 내의 예각인 절삭 공구 조립체(100, 200, 300).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 홀더 정합 표면(114, 314)은 복수개의 홀더 정합 측벽(140, 310)을 포함하고, 공구 헤드 정합 표면(132, 316)은 홀더 정합 측벽(140, 310)에 순응하는 복수개의 공구 헤드 정합 측벽(138, 312)을 포함하는, 절삭 공구 조립체(100, 200, 300).
  4. 제1항에 있어서, 공구 헤드 클램핑 리세스(124)는 클램핑 표면(126)을 포함하고, 공구 헤드 체결 부재(106)는 클램핑 표면(126)에 대해 가압되는, 절삭 공구 조립체(100, 200, 300).
  5. 제1항에 있어서, 홀더 클램핑 부분(112)은 적어도 1개의 홀더 지지 표면(146)을 갖고, 공구 헤드 체결 부재(106)는 마찰로써 실질적으로 원형의 원호(158) 상에 놓이는 적어도 1개의 홀더 지지 표면(146)을 따라 활주되는, 절삭 공구 조립체(100, 200, 300).
  6. 제1항에 있어서, 홀더 클램핑 부분(112)은 클램핑 축(M)을 따라 연장되고,
    클램핑 축(M) 및 공구 헤드 클램핑 리세스(124)는 각각 홀더 축(H) 및 공구 헤드 축(T)에 실질적으로 직각인, 절삭 공구 조립체(100, 200, 300).
  7. 제6항에 있어서, 공구 헤드(104, 204, 304)는 절삭 삽입체(162)를 보유하기 위한 삽입체 포켓(130)이 제공되는 공구 헤드 상부 단부(133)를 갖는, 절삭 공구 조립체(100, 200, 300).
  8. 제3항에 있어서, 홀더 정합 표면(114, 314) 및 공구 헤드 정합 표면(132, 316)의 각각의 평면에서 볼 때, 홀더 정합 측벽(140, 310) 및 공구 헤드 정합 측벽(138, 312)은 각각 홀더 정합 축(A) 및 공구 헤드 정합 축(B)에 대해 거울 대칭을 나타내는, 절삭 공구 조립체(100, 200, 300).
  9. 제3항에 있어서, 홀더 정합 표면(114, 314) 및 공구 헤드 정합 표면(132, 316)의 각각의 평면에서 볼 때, 홀더 정합 측벽(140, 310) 및 공구 헤드 정합 측벽(138, 312)은 실질적으로 선형인, 절삭 공구 조립체(100, 200, 300).
  10. 제3항에 있어서, 홀더 정합 표면(114)은 홀더 정합 측벽(140)에 의해 부분적으로 한정되는 암형 부분(116)을 포함하고, 암형 부분(116)은 홀더 정합 측벽(140)과 예각의 홀더 더브테일 각도(α)를 형성하고,
    공구 헤드 정합 표면(132)은 공구 헤드 정합 측벽(138)에 의해 부분적으로 한정되는 수형 부분(134)을 포함하고, 수형 부분(134)은 공구 헤드 정합 측벽(138)과 예각의 공구 헤드 더브테일 각도(β)를 형성하는, 절삭 공구 조립체(100, 200).
  11. 제10항에 있어서, 공구 헤드(104)는 수형 부분(134)에 실질적으로 평행하고 제1 거리(H1)만큼 그로부터 이격되는 공구 헤드 맞닿음 표면(135)을 포함하고,
    홀더(102)는 암형 부분(116)에 실질적으로 평행하고 제1 거리(H1)와 동일하거나 그보다 큰 제2 거리(H2)만큼 그로부터 이격되는 적어도 3개의 공면의 홀더 맞닿음 표면(144)을 포함하는, 절삭 공구 조립체(100, 200).
  12. 제3항에 있어서, 홀더 정합 표면(314)은 홀더 정합 측벽(310)에 의해 부분적으로 한정되는 수형 부분(306)을 포함하고,
    공구 헤드 정합 표면(316)은 공구 헤드 정합 측벽(312)에 의해 적어도 부분적으로 한정되는 암형 부분(308)을 포함하는, 절삭 공구 조립체(300).
  13. 제3항에 있어서, 홀더 정합 측벽(140, 310)은 일체형 홀더 측벽(118)에 의해 연결되고,
    일체형 홀더 측벽(118)은 홀더 클램핑 부분(112)을 향해 발산되는, 절삭 공구 조립체(100, 200, 300).
  14. 제3항에 있어서, 공구 헤드 정합 측벽(138, 312)은 일체형 공구 헤드 측벽(136)에 의해 연결되고,
    일체형 공구 헤드 측벽(136)은 공구 헤드 클램핑 리세스(124)를 향해 발산되는, 절삭 공구 조립체(100, 200, 300).
  15. 제3항에 있어서, 홀더 정합 측벽(140)은 홀더 클램핑 부분(112)을 향해 발산되는 일체형 홀더 측벽(118)에 의해 연결되고,
    공구 헤드 정합 측벽(138)은 공구 헤드 클램핑 리세스(124)를 향해 발산되는 일체형 공구 헤드 측벽(136)에 의해 연결되고,
    일체형 공구 헤드 및 홀더 측벽(136, 118)의 각각은 공구 헤드 정합 표면(132) 및 홀더 정합 표면(114)이 각각의 평면에서 볼 때 V자-형상을 형성하는, 절삭 공구 조립체(200).
  16. 제1항에 있어서, 공구 헤드 정합 표면(132, 316)과 홀더 정합 표면(114, 314) 사이의 더브테일 연결 그리고
    공구 헤드 체결 부재(106)에 의한 공구 헤드(104, 204, 304)의 클램핑은,
    공구 홀더(102, 202, 302) 상에 공구 헤드(104, 204, 304)를 보유하기 위한 유일한 수단인, 절삭 공구 조립체(100, 200, 300).
  17. 조립된 상태의 제1항에 따른 절삭 공구 조립체(100, 200, 300)를 포함하는 절삭 공구(101)이며,
    공구 헤드 상부 단부(133)에는 삽입체 포켓(130)이 제공되고,
    절삭 삽입체(162)가 삽입체 포켓(130) 내에 보유되는, 절삭 공구(101).
  18. 후방-전방 방향(DR, DF)으로 연장되는 길이 방향 공구 헤드 축(T)을 갖는 공구 헤드(104, 204, 304)이며,
    삽입체 포켓(130)이 제공되는 공구 헤드 상부 단부(133)와;
    복수개의 공구 헤드 정합 측벽(138, 312)을 포함하는 공구 헤드 정합 표면(132, 316)이 제공되는 공구 헤드 저부 단부(131)와;
    공구 헤드 저부 단부(131)로부터 공구 헤드 상부 단부(133)까지 연장되고 공구 헤드 정합 표면(132, 316)의 후방으로 이격되는 공구 헤드 클램핑 리세스(124)가 제공되는 공구 헤드 후방 표면(122)을 포함하고,
    공구 헤드 정합 표면(132, 316)은 공구 헤드 축(T)에 대해 경사 각도(δ)만큼 경사져 있는, 공구 헤드(104, 204, 304).
  19. 제18항에 있어서, 공구 헤드 정합 표면(132)은 공구 헤드 정합 측벽(138)에 의해 부분적으로 한정되는 수형 부분(134)을 포함하고,
    수형 부분(134)은 공구 헤드 정합 측벽(138)과 예각의 공구 헤드 더브테일 각도(β)를 형성하는, 공구 헤드(104, 204).
  20. 제18항에 있어서, 공구 헤드 정합 표면(316)은 공구 헤드 정합 측벽(312)에 의해 부분적으로 한정되는 암형 부분(308)을 포함하고,
    공구 헤드 정합 측벽(312)은 전방 방향으로 발산되는, 공구 헤드(304).
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