KR101804618B1 - 탄성 커플링부를 갖는 절삭 헤드 및 절삭 공구 - Google Patents

탄성 커플링부를 갖는 절삭 헤드 및 절삭 공구 Download PDF

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Abstract

본 발명은 절삭 헤드(102)에 관한 것이다. 절삭 헤드(102)는 종방향 절삭 헤드 축(A)을 따라 절삭 단부(104)와 반대쪽 커플링 단부(106)를 갖고, 절삭 헤드 길이(H3)를 가지며, 두 개의 주 표면(108)과 하나의 주연면(110)을 포함한다. 수형 커플링부(114)는 베이스부(112)와 후방면(116) 사이에서 커플링 단부(106)로부터 후방으로 연장되고, 커플링 길이(H1)를 갖는 원주방향 주연면(118)을 구비한다. 가요성 슬롯(120)은 슬롯 길이(H2)와 헤드 슬롯 길이(L)를 가지고, 절삭 헤드 축(A)을 따라 후방면(116)으로부터 연장되며 주 표면(108)에서 개방된다. 커플링 길이(H1)는 헤드 슬롯 길이(L)의 절반 이하이고, 슬롯 길이(H2)는 절삭 헤드 길이(H3)의 절반 이상이다. 절삭 헤드(102)를 탄성 변형시키는 수형부(114) 및 암형부(144)의 주연면들(118, 146) 사이의 마찰 끼움에 의해, 절삭 헤드(102)는 암형 커플링부(144)를 구비하는 공구 섕크(140) 내부에 자체-클램핑된다.

Description

탄성 커플링부를 갖는 절삭 헤드 및 절삭 공구 {CUTTING TOOL AND CUTTING HEAD WITH A RESILIENT COUPLING PORTION}
본 발명은 대체로 절삭 헤드가 마찰 끼움에 의해 공구 섕크 홀더 내에 탄성적이며 제거 가능하게 자체-클램핑되는 절삭 공구에 관한 것으로, 특히 이러한 홀더 내 장착을 위한 단일 가요성 슬롯을 갖는 절삭 헤드에 관한 것이다.
절삭 공구, 특히 드릴은 체결 부재(예를 들어, 스크류) 또는 탄성력에 의해 공구 홀더에 제거 가능하게 고정되는 절삭 헤드 또는 드릴 헤드를 포함할 수 있다. 절삭 헤드는 드릴 가공과 같은 금속 절삭 작업 이전에 공구 홀더에 체결된다. 절삭 헤드는 일반적으로 초경합금(cemented carbide)과 같은 경질 금속(hard metal)으로 제조된다. 공구 홀더는 강철로 제조될 수 있고, 또는 초경합금과 같은 경질 금속으로도 또한 제조될 수 있다. 이러한 절삭 공구 및 절삭 헤드의 예들이 US2621548, US5228812, US5863162, US6695551, US6059492, US7048480, US7407350, US2010/143059, US2010/155144, 및 US2012/003056에 개시된다.
본 발명의 목적은 호환되는 공구 섕크 홀더 내에 탄성적으로 자체-클램핑되기 위한 단일 가요성 슬롯을 갖는 향상된 새로운 절삭 헤드를 제공하는 것이다.
본 발명에 따라, 전방 방향과 후방 방향으로 연장되는 종방향 절삭 헤드축을 갖는 절삭 헤드이며,
대향하는 두 개의 주 표면;
두 개의 주 표면 사이에서 연장되는 헤드 주연면으로서, 헤드 주연면은 절삭 헤드의 후방 단부에 있는 베이스부와 절삭 헤드의 전방 단부에 있는 전방부를 가지고, 베이스부에 의해 절삭 헤드축에 직각인 베이스 평면이 형성되고, 전방부는 전방 교차점에서 절삭 헤드축과 교차하는, 헤드 주연면;
베이스부로부터 돌출되며 절삭 헤드축을 따라 후방으로 연장되는 수형 커플링부로서, 수형 커플링부는 베이스부로부터 이격되는 커플링부 후방면과, 그들 사이에서 연장되는 수형부 주연면을 가지고, 후방면에 의해 절삭 헤드축에 직각인 후방면 평면이 형성되는, 수형 커플링부; 및
전방 방향으로 커플링부 후방면으로부터 연장되는 가요성 슬롯으로서, 두 개의 주 표면에서 개방되고 베이스 평면으로부터 전방으로 연장되는 헤드 슬롯 길이와 종방향 슬롯 길이를 갖는, 가요성 슬롯을 포함하고,
후방면 평면과 베이스 평면 사이의 커플링 길이는 헤드 슬롯 길이보다 짧은 절삭 헤드가 제공된다.
본 발명에 따라,
전방 방향과 후방 방향으로 연장되는 회전축을 갖고, 회전축을 중심으로 회전 방향으로 회전하는 절삭 공구이며,
섕크 전방 단부에서 암형 커플링부를 갖는 공구 섕크로서, 암형 커플링부는 회전축을 따라 그리고 회전축에 평행하게 연장되며 회전축을 중심으로 원주방향으로 배열되는 적어도 하나의 암형부 주연면을 포함하는, 공구 섕크; 및
제1항에 따른 절삭 헤드로서, 절삭 헤드를 두 개의 절삭 헤드 부분으로 나누는 가요성 슬롯을 갖는 절삭 헤드를 포함하고,
조립된 위치에서, 절삭 헤드는 수형부 주연면과 적어도 하나의 암형부 주연면 사이에 적용되는 마찰 끼움에 의해 섕크 전방 단부에 탄성적으로 고정되고,
절삭 헤드는 탄성 변형되고 각각의 절삭 헤드 부분의 수형 커플링부가 절삭 헤드축을 향해 가압되는 절삭 공구가 또한 제공된다.
본 발명의 이해를 돕고 실제로 어떻게 실행될 수 있는지 보여주기 위해, 이하의 첨부 도면들이 참조될 것이다.
도 1은 분해된 위치에서의, 본 발명에 따른 절삭 공구의 사시도이다.
도 2는 조립된 위치에서의, 도 1의 절삭 공구의 사시도이다.
도 3은 도 1의 절삭 공구의 절삭 헤드의 사시도이다.
도 4는 도 3의 절삭 헤드의 측면도이다.
도 5는 도 3의 절삭 헤드의 정면도이다.
도 6은 도 3의 절삭 헤드의 배면도이다.
도 7은 도 1의 절삭 공구의 공구 섕크의 정면도이다.
도 8은 조립된 위치에서의, 도 1의 절삭 공구의 측면도이다.
도 9a는 부분적으로 조립된 위치에서의, 도 1의 절삭 공구의 정면도이다.
도 9b는 조립된 위치에서의, 도 1의 절삭 공구의 정면도이다.
도 10a는 부분적으로 조립된 위치에서의, 도 1의 절삭 공구의 측면도이다.
도 10b는 조립된 위치에서의, 도 1의 절삭 공구의 또 다른 측면도이다.
설명의 명료성과 단순성을 위해, 도면들에 도시된 요소들이 반드시 정확하게 또는 일정한 비율로 그려지지 않는다. 예를 들어, 요소들 중 일부의 치수들은 명료성을 위해 다른 요소들에 대해 과장될 수 있고, 또는 몇몇 물리적 구성 요소들은 하나의 기능적인 블록 또는 요소 내에 포함될 수 있다. 또한, 적절하다고 판단되는 곳에서, 대응하거나 유사한 요소들을 지칭하기 위해 도면들에서 도면 부호가 반복될 수 있다.
이하의 설명에서, 본 발명의 다양한 양태들이 설명될 것이다. 설명을 목적으로, 구체적인 구조와 세부 내용이 본 발명을 철저히 이해할 수 있도록 기재된다. 그러나, 당해 기술 분야의 숙련자에게 본 발명이 본원에 개시된 구체적인 세부 내용 없이 실시될 수 있음이 또한 명백할 것이다. 또한, 주지의 특징들은 본 발명을 모호하게 하지 않도록 생략되거나 단순화될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 개시된 기술의 실시예에 따른 절삭 공구(100)가 도시된다. 절삭 공구(100)는 드릴과 같은 회전 절삭 공구이며, 전방 방향(DF)과 후방 방향(DR)으로 연장되는 회전축(B)을 가진다. 절삭 공구(100)는 공구 섕크(140) 상에 자체-클램핑되는 방식으로 제거 가능하게 장착되는 절삭 헤드(102)를 포함한다(도 2). 절삭 공구(100)는 회전 방향(R)으로 회전축(B)을 중심을 회전한다. 절삭 헤드(102)는 금속 절삭 작업에 이용되는 종류일 수 있어서 금속 절삭 헤드로 불릴 수 있고, 이는 절삭 헤드가 금속을 절삭하는데에 이용될 수 있고 반드시 절삭 헤드가 금속으로 제조되는 것은 아님을 의미한다.
도 3 내지 도 6을 추가 참조하면, 절삭 헤드(102)의 상이한 도면들이 도시된다. 절삭 헤드(102)는 전방 방향(DF)과 후방 방향(DR)으로 연장되는 종방향 절삭 헤드축(A)을 가진다. 종방향 절삭 헤드축(A)은 절삭 헤드(102)가 금속 절삭 작업을 할 때 회전축의 역할을 또한 한다. 절삭 헤드(102)는 전방 절삭 단부(104)와 후방 장착 단부(106) 사이에서 연장되고, 대향하는 두 개의 주 표면(108)을 포함한다. 헤드 주연면(110)은 두 개의 주 표면(108) 사이에서 연장되고, 후방 단부(106)에서 베이스부(112)를 갖고, 전방 단부(104)에서 전방부(123)를 가지며, 측부(125)가 그들 사이에서 연장된다. 베이스부(112)에 의해 형성되는 베이스 평면(P2)은 절삭 헤드축(A)에 직각이다.
탄성 수형 커플링부(114)가 베이스부(112)로부터 돌출되고 절삭 헤드축(A)을 따라 후방으로 연장된다. 수형 커플링부(114)는 베이스부(112)로부터 이격되는 커플링부 후방면(116)을 가진다. 수형부 주연면(118)이 커플링부 후방면(116)과 베이스부(112) 사이에서 연장되고, 절삭 헤드축(A)을 중심으로 원주방향으로 위치한다. 일부 실시예들에 따라, 도면에 도시된 것처럼, 비제한적으로, 수형부 주연면(118)은 실질적으로 원기둥 형상을 가진다. 대안적으로, 수형부 주연면(118)은 반드시 원기둥은 아닌 또 다른 형상을 가질 수 있다. 후방면(116)에 의해 형성되는 후방면 평면(P1)은 절삭 헤드축(A)에 직각이다.
절삭 헤드(102)는 커플링부 후방면(116)으로부터 전방 방향(DF)으로 연장되는 가요성 슬롯(120)을 더 포함하고, 가요성 슬롯(120)은 두 개의 주 표면(108)에서 개방되며 종방향 슬롯 길이(H2)를 가진다(도 4). 가요성 슬롯(120)은 절삭 헤드(102)를 두 개의 절삭 헤드 부분(130)으로 나눈다. 절삭 헤드 부분(130)들은 동일하지만, 절삭 헤드축(A)을 중심으로 회전 대칭이다. 충분한 힘이 절삭 헤드축(A)의 방향으로 절삭 헤드 부분(130)의 측부(125)에 가해질 때, 절삭 헤드 부분(130)의 수형 커플링부(114)가 절삭 헤드축(A)에 각각 접근하도록, 가요성 슬롯(120)은 절삭 헤드(102)가 탄성적으로 변형되는 것을 허용한다.
도 4에 도시된 것처럼, 측면도에서 절삭 헤드축(A)을 따라 절삭 헤드(102)를 보면, 슬롯 길이(H2)는 베이스 평면(P2)으로부터 가요성 슬롯(120)의 전방 단부까지 절삭 헤드(102)의 본체 내부로 전방 연장되는 헤드 슬롯 길이(L)를 가진다. 후방면 평면(P1)과 베이스 평면(P2) 사이에서 연장되는 커플링 길이(H1)는 가요성 슬롯(120)의 헤드 슬롯 길이(L)보다 짧다. 즉, 수형 커플링부(114)를 통해 연장되는 가요성 슬롯(120)의 부분의 길이는 수형 커플링부(114)의 전방으로 연장되는 가요성 슬롯(120)의 부분의 길이보다 짧다. 특정 실시예에서, 커플링 길이(H1)는 헤드 슬롯 길이(L)의 절반 이하이다(즉, H1≤L/2)
또한, 절삭 헤드(102)는 커플링부 후방면(116)과 전방 교차점(131) 사이에서 절삭 헤드축(A)을 따라 측정되는 절삭 헤드 길이(H3)를 가지고, 슬롯 길이(H2)는 절삭 헤드 길이(H3)의 절반 이하이다(즉, H2≥H3/2). 특정 실시예에서, 슬롯 길이(H2)는 절삭 헤드 길이(H3)의 2/3와 같다(즉, H2=H3*2/3).
길이들(H1, H2, L, 및 H3) 사이의 상기 관계는 절삭 헤드(102)가 공구 섕크(140)와의 "얕은(shallow)" 자체-클램핑 결합을 갖는 것으로 여겨지는 결과를 산출한다. 이는 "얕은" 자체-클램핑 수형 커플링부(114)에 영향을 주는 토크가 "더 깊은(deeper)" 자체-클램핑 결합 구성을 갖는(즉, 더 큰 결합 길이를 갖는) 다른 절삭 헤드들보다 작기 때문에, 절삭 헤드(102)가 파손에 더 탄성적이게 하는 이득을 가진다.
절삭 헤드(102)의 베이스부(112)는 절삭 헤드축(A)에 직각으로 그리고 절삭 헤드축(A) 주위에 대칭적으로 연장되는 두 개의 헤드 축방향 접합면(122)을 더 포함한다. 헤드 축방향 접합면(122)들은 헤드 주연면(110)의 측부(125)로터 수형부 주연면(118)을 향해 연장된다.
주 표면(108)은 절삭 헤드축(A)을 따라 연장되는 헤드 반경방향 접합면(124)을 각각 더 포함한다. 각각의 헤드 반경방향 접합면(124)은 두 개의 헤드 반경방향 접합면(124)이 절삭 헤드축(A) 주위에 대칭적으로 배열되도록 헤드 주연면(110)으로부터 절삭 헤드축(A)을 향해 연장된다. 두 개의 보유 리지(132)가 각각의 헤드 축방향 접합면(122)을 따라 헤드 반경방향 접합면(124)의 후방 단부들로부터 원주방향으로 연장된다.
또한, 주 표면(108)은 절삭 헤드축(A)을 따라 연장되는 안내면(126)을 각각 더 포함한다. 각각의 안내면(126)은 헤드 주연면(110)으로부터 절삭 헤드축(A)을 향해 연장되고, 절삭 에지(128)에서 헤드 주연면(110)의 전방부(123) 및 측부(125)와 교차한다. 안내면(126)들은 절삭 헤드축(A)을 중심으로 대칭적으로 배열된다.
도 1에 도시된 것처럼, 공구 섕크(140)는 대체로 원기둥 형상을 가지며, 암형 커플링부(144)와 섕크 전방 단부(142)를 갖는다. 도 7을 추가 참조하면, 공구 섕크(140)는 정면도에서 회전축(B)에 직각으로 보여진다. 암형 커플링부(144)는 최후방 암형부 베이스(152)와 적어도 하나의 암형부 주연면(146)을 포함한다. 암형부 주연면(146)은 회전축(B)을 따라 그리고 회전축(B)에 평행하게 최후방 암형부 베이스(152)로부터 전방 방향(DF)으로 연장된다. 최후방 암형부 베이스(152)에 의해 형성되는 섕크 최후방 평면(P4)은 회전축(B)에 직각이다. 암형부 주연면(146)들은 회전축(B)를 중심으로 원주방향으로 배열된다. 일부 실시예들에 따라, 비제한적으로 도면들에 도시된 것처럼, 암형부 주연면(146)들은 회전축(B)을 중심으로 실질적으로 원통형으로 배열된다. 대안적으로, 암형부 주연면(146)들은 반드시 원통형은 아닌 또 다른 형상을 가질 수 있다.
공구 섕크(140)는 섕크 전방 단부(142)에 위치하며 회전축(B)에 대해 평행 연장되는, 두 개의 섕크 반경방향 접합면(150)을 더 포함한다. 섕크 반경방향 접합면(150)들은 회전축(B)을 중심으로 대칭적으로 배열된다. 섕크 축방향 접합면(156)은 각각 하나의 섕크 반경방향 접합면(150)으로부터 회전축(B)에 직각이고 원주방향으로 연장된다. 섕크 축방향 접합면(156)에 의해 형성되는 축방향 접합 평면(P5)은 회전축(B)에 직각이다. 보유 언더컷(154)이 절삭 헤드(102)의 보유 리지(132)들 중 각각 하나를 수용하기 위해 섕크 축방향 접합면(156)들 각각으로부터 원주방향으로 연장된다. 공구 섕크(140)는 금속 절삭 작업동안 절삭 헤드로부터 떨어져 나가는 금속 절삭 칩들을 안내하기 위한 두 개의 플루트부(158)를 또한 포함하고, 이들은 회전축(B)을 중심으로 대칭되게 공구 섕크(140)의 원주에 배열된다. 본원의 도면들은 공구 섕크(140)가 플루트부(158)들을 따라 연장되는 개구에 의해 분리되는, 두 개의 암형부 주연면(146)을 포함하는 것으로 도시하지만, 반드시 그러한 것은 아니라는 것이 주지되어야 한다.
절삭 헤드(102)는 도 2, 도 9b, 및 도 10b에 도시된 것처럼 조립된 위치에 도달하기 위해 공구 섕크(140)에 장착되고 견고하게 부착되도록 구성된다. 조립된 위치는 절삭 공구(100)를 드릴 가공과 같은 금속 절삭 작업에 채용하는데 적합하다. 도 1에 도시된 분해된 위치에서 시작하면, 절삭 헤드(102)와 공구 섕크(140)가 서로 이격되어 있지만 절삭 헤드축(A)은 회전축(B)과 정렬된다. 부분적으로 조립된 위치에서, 절삭 헤드(102)와 공구 섕크(140)는 수형 커플링부(114)가 도 10a에 도시된 것처럼 암형 커플링부(144) 내에 위치할 때까지 회전축(B)을 따라 서로 합쳐진다. 부분적으로 조립된 위치로부터, 절삭 헤드(102)는 도 2, 도 9b 및 도 10b에 도시된 조립된 위치에 도달할 때까지, 회전 방향(R)와 반대 방향인 고정 방향(R')으로 공구 섕크(140)에 대해 절삭 헤드축(A)을 중심으로 회전된다. 이 위치에서, 절삭 헤드(102)는 수형부 주연면(118)과 암형부 주연면(146) 사이에 적용되는 마찰 끼움에 의해 섕크 전방 단부(142)에 탄성적으로 고정된다. 부분적으로 조립된 위치와 조립된 위치에서, 절삭 헤드축(A)은 회전축(B)과 일치한다.
조립된 위치에서, 절삭 헤드(102)의 헤드 반경방향 접합면(124)들은 공구 섕크(140)의 섕크 반경방향 접합면(150)들과 각각 접하고, 헤드 축방향 접합면(122)들은 섕크 축방향 접합면(156)들과 각각 접한다. 또한, 조립된 위치에서, 공구 섕크(140)의 각각의 플루트부(158)는 절삭 헤드(102)의 각각의 안내면(126)의 연장부를 형성하고, 절삭 헤드(102)의 보유 리지(132)들은 공구 섕크(140)의 보유 언더컷(154)들 내에 수용된다. 이러한 방식으로, 절삭 헤드(102)를 공구 섕크(140) 외부로 당기려는 전방력이 절삭 헤드(102)에 가해지면, 보유 리지(132)들은 보유 언더컷(154)들에 의해 둘러싸여 절삭 헤드(102)가 전방력에 의해 빠지는 것을 방지한다. 조립된 위치에서, 절삭 헤드(102)의 커플링부 후방면(116)은 암형부 베이스(152)로부터 이격됨을 알 수 있다.
수형 커플링부(114)와 암형 커플링부(144)는 서로 마찰 끼움되어 조립된 위치에서(도 2, 도 9b, 및 도 10b) 수형 커플링부(114)가 암형 커플링부(144) 내에 견고하게 유지되도록 설계된다. 수형 커플링부(114)와 암형 커플링부(144) 사이의 이러한 마찰 끼움은, 수형부 주연면(118) 및 암형 주연면(146)의 원주의 적어도 일부에서 수형 커플링부(114)의 직경이 암형 커플링부(144)의 직경보다 크도록 수형 커플링부(114)와 암형 커플링부(144)를 형성함으로써 달성된다.
가요성 슬롯(120)은 수형 커플링부(114)에 어느 정도 탄성을 제공하여, 가요성 슬롯(120)에 직각인 힘을 가함으로써 수형 커플링부(114)의 직경[즉, 수형 커플링부(114)를 통해 절삭 헤드축(A)에 직각으로 취한 수형 커플링부(114)의 임의의 단면에서의 직경]이 더 작아지게 할 수 있다. 이러한 힘을 가함으로써, 절삭 헤드(102)는 탄성적으로 변형되어 두 개의 헤드 부분(130) 각각의 수형 커플링부(114)의 부분들이 절삭 헤드축(A)을 향해 서로 가까이 각각 당겨진다. 그 결과, 탄성력이 수형 커플링부(114)에 작용하여, 헤드 부분(130)들을 그들의 원래의 위치로 가압함으로써, 암형부 주연면(146)에 대해 수형부 주연면(118)을 가압한다.
앞서 설명된 것처럼, 슬롯 길이(H2)는 절삭 헤드 길이(H3)의 절반 이상이다(H2≥H3/2). 슬롯 길이(H2)와 절삭 헤드 길이(H3) 사이에 이러한 일반적인 관계를 가지면, 가요성 슬롯(120)은 절삭 헤드(102)에 더 양호한 가요성을 제공하는 "긴" 슬롯으로 여겨진다. 이러한 "긴" 슬롯은 상술된 것처럼 수형 커플링부(114)가 마찰 끼움으로 암형 커플링부(144) 내에 클램핑될 때, 절삭 헤드(102)의 더 큰 양의 탄성 변형을 허용한다.
또한, 앞서 설명된 것처럼, 절삭 헤드(102)는 공구 섕크(140)와의 "얕은" 자체-클램핑 결합을 가지는 것으로 여겨지고, 이는 공구 섕크(140)가 "얕은" 암형 커플링부를 갖는 것을 의미한다. 섕크 최후방 평면(P4)과 축방향 접합 평면(P5) 사이의 거리는 도 10b에 나타난 것처럼 섕크 커플링 길이(H4)로 지칭된다. "얕은" 섕크 커플링 길이를 갖는 것은, "얕은" 자체-클램핑 암형 커플링부(144)에 영향을 주는 힘과 토크가 "더 깊은(deeper)" 자체-클램핑 결합 구성을 갖는[즉, 더 긴 섕크 커플링 길이(H4)를 갖는] 다른 공구 섕크보다 작기 때문에, 공구 섕크(140)가 파손에 더 탄성적이게 하는 이득을 또한 가진다.
본원의 절삭 헤드(102)는 "긴" 가요성 슬롯(120)을 가져, 공구 섕크(140) 내에 클램핑될 때 절삭 헤드(102)의 더 양호한 가요성을 유지한다는 것이 주지되어야 한다. 또한, 절삭 헤드(102)는 "얕은" 수형 커플링부(114)를 가져, 상술된 것처럼 작동 토크와 힘 하에 절삭 헤드(102)를 파손에 더 탄성적이게 한다.
도 8을 추가 참조하면, 조립된 절삭 공구(100)가 측면도에서 회전축(B)에 직각으로 보여진다. 두 개의 헤드 부분(130) 각각의 수형 커플링부(114)의 부분들이 절삭 헤드축(A)을 향해 서로 가까이 각각 당겨지기 때문에, 헤드 주연면(110)의 측부(125)들은 약간 절삭 헤드축(A)을 향해 후방으로 당겨진다. 따라서, 제1 힘(F1)이 절삭 헤드축(A)을 향해 후방 방향(DR)으로 헤드 주연면(110)의 측부(125)들에 작용하여, 절삭 헤드(102)의 헤드 축방향 접합면(122)들을 섕크 축방향 접합면(156)들에 대해 더 가압한다.
절삭 공구(100)가 금속 절삭 작업에 채용될 때, 절삭 공구(100)는 회전 방향(R)으로 회전하고, 반대 힘이 회전 방향(R)과 반대 방향인 방향(R')으로 절삭 헤드(102)에 가해진다. 이 반대 힘은 작업동안 절삭 헤드(102)가 공구 섕크(140) 내에 단단히 클램핑 유지되는 것을 더 돕는다.
드릴 가공을 위한 다른 공지된 자체-클램핑 절삭 헤드에서는, 탄성 압력이 절삭 헤드의 수형 커플링 부재 근처, 특히 수형 커플링 부재의 탄성 슬롯 근처에 유지된다. 그러나, 본 발명에서, 단일 가요성 슬롯(120)만 있기 때문에, 절삭 헤드(102)의 탄성 변형은 제1 힘(F1)이 수형 커플링부(114) 근처가 아니라, 헤드 주연면(110)의 측부(125)들 상에 가해지게 한다.
절삭 헤드(102)는 예를 들어 절삭 에지(128)가 마모되어 절삭 헤드(102)가 다른 것으로 교체되어야 할 때, 공구 섕크(140)로부터 제거될 수 있다. 절삭 헤드(102)를 제거하기 위해서, 절삭 헤드(102)는 도 9a 및 도 10a에 도시된 부분적으로 조립된 구조에 도달할 때까지 회전 방향(R)의 방향으로 공구 섕크(140)에 대해 절삭 헤드축(A)을 중심으로 회전된다. 부분적으로 조립된 위치에서, 절삭 헤드(102)의 보유 리지(132)들은 공구 섕크(140)의 보유 언더컷(154)들로부터 이격되어, 더 이상 마찰 끼움이 수형부 주연면(118)과 암형 암형부 주연면(146) 사이에 가해지지 않는다. 부분적으로 조립된 구조로부터, 도 1에 도시된 것처럼 분해된 구조에 도달할 때까지 절삭 헤드(102)와 공구 섕크(140)를 회전축(B)을 따라 분리 이동시킴으로써, 절삭 헤드(102)는 공구 섕크(140)로부터 제거될 수 있다.
본 발명의 공구 섕크(140)는, 금속 절삭 작업동안 절삭 헤드(102)와 공작물 사이의 접촉면의 온도를 낮추기 위해 절삭 헤드(102)를 향해, 특히 절삭 에지(128)를 향해 냉각제 유동을 제공하는 냉각제 채널(160)을 더 포함할 수 있다. 본 발명의 공구 섕크(140)는 금속 절삭 작업동안 고온을 견디기 위해서 초경합금과 같은 경질 금속으로 제조되는 것이 특히 적합하다는 것이 주지되어야 한다.
본 발명이 하나 이상의 구체적인 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 상세한 설명은 전체로서 설명하고자 의도되며 도시된 실시예들로 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 다양한 변경이 당해 기술 분야의 숙련자에게 발생할 수 있고, 본원에 구체적으로 설명되지 않더라도 본 발명의 범주 내에 있다는 것이 이해된다.

Claims (16)

  1. 전방 방향(DF)과 후방 방향(DR)으로 연장되는 종방향 절삭 헤드축(A)을 갖는 절삭 헤드(102)이며,
    대향하는 두 개의 주 표면(108);
    두 개의 주 표면(108) 사이에서 연장되는 헤드 주연면(110)으로서, 헤드 주연면(110)은 절삭 헤드(102)의 후방 단부(106)에 있는 베이스부(112)와 절삭 헤드(102)의 전방 단부(104)에 있는 전방부(123)를 가지고, 베이스부(112)에 의해 절삭 헤드축(A)에 직각인 베이스 평면(P2)이 형성되고, 전방부(123)는 전방 교차점(131)에서 절삭 헤드축(A)과 교차하는, 헤드 주연면(110);
    베이스부(112)로부터 돌출되며 절삭 헤드축(A)을 따라 후방으로 연장되는 수형 커플링부(114)로서, 수형 커플링부(114)는 베이스부(112)로부터 이격되는 커플링부 후방면(116)과, 그들 사이에서 연장되는 수형부 주연면(118)을 가지고, 후방면(116)에 의해 절삭 헤드축(A)에 직각인 후방면 평면(P1)이 형성되는, 수형 커플링부(114); 및
    전방 방향(DF)으로 커플링부 후방면(116)으로부터 연장되는 가요성 슬롯(120)으로서, 두 개의 주 표면(108)에서 개방되고 베이스 평면(P2)으로부터 전방으로 연장되는 헤드 슬롯 길이(L)와 종방향 슬롯 길이(H2)를 갖는, 가요성 슬롯(120)을 포함하고,
    후방면 평면(P1)과 베이스 평면(P2) 사이의 커플링 길이(H1)는 헤드 슬롯 길이(L)보다 짧은
    절삭 헤드(102).
  2. 제1항에 있어서,
    절삭 헤드(102)는 후방면 평면(P1)과 전방 교차점(131) 사이에서 절삭 헤드축(A)을 따라 측정되는 절삭 헤드 길이(H3)를 가지고, 슬롯 길이(H2)는 절삭 헤드 길이(H3)의 절반 이상인
    절삭 헤드(102).
  3. 제1항에 있어서,
    커플링 길이(H1)는 헤드 슬롯 길이(L)의 절반 이하인
    절삭 헤드(102).
  4. 제1항에 있어서,
    수형부 주연면(118)은 실질적으로 원통형인
    절삭 헤드(102).
  5. 제1항에 있어서,
    베이스부(112)는 두 개의 헤드 축방향 접합면(122)을 더 포함하고, 헤드 축방향 접합면(122)은 헤드 주연면(110)으로부터 수형 커플링부(114)를 향해 절삭 헤드축(A)에 직각으로 그리고 절삭 헤드축(A) 주위에 대칭적으로 연장되는
    절삭 헤드(102).
  6. 제1항에 있어서,
    각각의 주 표면(108)은 헤드 반경방향 접합면(124)을 더 포함하고, 헤드 반경방향 접합면(124)은 절삭 헤드축(A)을 따라 연장되며 절삭 헤드축(A) 주위에 대칭적으로 배열되고, 각각의 헤드 반경방향 접합면(124)은 헤드 주연면(110)으로부터 절삭 헤드축(A)을 향해 연장되는
    절삭 헤드(102).
  7. 제1항에 있어서,
    각각의 주 표면(108)은 안내면(126)을 더 포함하고, 안내면(126)은 절삭 헤드축(A)을 따라 연장되며 절삭 헤드축(A) 주위에 대칭적으로 배열되고, 각각의 안내면(126)은 헤드 주연면(110)으로부터 절삭 헤드축(A)을 향해 연장되고, 절삭 에지(128)에서 헤드 주연면(110)의 전방부(123)와 교차하는
    절삭 헤드(102).
  8. 제1항에 있어서,
    절삭 헤드(102)는 후방면 평면(P1)과 전방 교차점(131) 사이에서 절삭 헤드축(A)을 따라 측정되는 절삭 헤드 길이(H3)를 가지고, 슬롯 길이(H2)는 절삭 헤드 길이(H3)의 2/3와 동일한
    절삭 헤드(102).
  9. 전방 방향(DF)과 후방 방향(DR)으로 연장되는 회전축(B)을 갖고, 회전축(B)을 중심으로 회전 방향(R)으로 회전하는 절삭 공구(100)이며,
    섕크 전방 단부(142)에서 암형 커플링부(144)를 갖는 공구 섕크(140)로서, 암형 커플링부(144)는 회전축(B)을 따라 그리고 회전축(B)에 평행하게 연장되며 회전축(B)을 중심으로 원주방향으로 배열되는 적어도 하나의 암형부 주연면(146)을 포함하는, 공구 섕크(140); 및
    제1항에 따른 절삭 헤드(102)로서, 절삭 헤드(102)를 두 개의 절삭 헤드 부분(130)으로 나누는 가요성 슬롯(120)을 갖는 절삭 헤드(102)를 포함하고,
    조립된 위치에서, 절삭 헤드(102)는 수형부 주연면(118)과 적어도 하나의 암형부 주연면(146) 사이에 적용되는 마찰 끼움에 의해 섕크 전방 단부(142)에 탄성적으로 고정되고,
    절삭 헤드(102)는 탄성 변형되고 각각의 절삭 헤드 부분(130)의 수형 커플링부(114)가 절삭 헤드축(A)을 향해 가압되는
    절삭 공구(100).
  10. 제9항에 있어서,
    적어도 하나의 암형부 주연면(146)은 실질적으로 원통형으로 배열되는
    절삭 공구(100).
  11. 제9항에 있어서,
    암형 커플링부(144)는 최후방 암형부 베이스(152)를 포함하고, 조립된 위치에서 커플링부 후방면(116)은 암형부 베이스(152)로부터 이격되는
    절삭 공구(100).
  12. 제9항에 있어서,
    공구 섕크(140)는 두 개의 섕크 반경방향 접합면(150)을 더 포함하고, 섕크 반경방향 접합면(150)은 섕크 전방 단부(142)에 위치하고 회전축(B)에 평행 연장되며 회전축(B)을 중심으로 대칭적으로 배열되고,
    절삭 헤드(102)의 주 표면(108)은 헤드 반경방향 접합면(124)을 각각 더 포함하고, 헤드 반경방향 접합면(124)은 절삭 헤드축(A)을 따라 연장되며 절삭 헤드축(A) 주위에 대칭적으로 배열되고, 각각의 헤드 반경방향 접합면(124)은 헤드 주연면(110)로부터 절삭 헤드축(A)을 향해 연장되고, 그리고
    조립된 위치에서, 각각의 헤드 반경방향 접합면(124)은 각각의 섕크 반경방향 접합면(150)과 접하는
    절삭 공구(100).
  13. 제9항에 있어서,
    공구 섕크(140)는 두 개의 섕크 반경방향 접합면(150)과 두 개의 섕크 축방향 접합면(156)을 더 포함하고, 섕크 반경방향 접합면(150)은 섕크 전방 단부(142)에 위치하고 회전축(B)에 평행 연장되며 회전축(B)을 중심으로 대칭적으로 배열되고, 각각의 섕크 축방향 접합면(156)은 각각의 섕크 반경방향 접합면(150)으로부터 원주방향으로 그리고 회전축(B)에 직각으로 연장되고,
    절삭 헤드(102)의 베이스부(112)는 두 개의 헤드 축방향 접합면(122)을 더 포함하고, 헤드 축방향 접합면(122)은 헤드 주연면(110)로부터 수형 커플링부(114)를 향해 절삭 헤드축(A)에 직각으로 그리고 절삭 헤드축(A) 주위에 대칭적으로 연장되고, 그리고
    조립된 위치에서, 각각의 헤드 축방향 접합면(122)은 각각의 섕크 축방향 접합면(156)과 접하는
    절삭 공구(100).
  14. 제9항에 있어서,
    절삭 헤드(102)는 두 개의 보유 리지(132)를 더 포함하고, 각각의 보유 리지(132)는 각각의 헤드 반경방향 접합면(124)로부터 원주방향으로 연장되고,
    공구 섕크(140)는 두 개의 보유 언더컷(154)을 더 포함하고, 보유 언더컷(154)은 조립된 위치에서 보유 리지(132)를 내부에 수용하기 위해 섕크 축방향 접합면(156)으로부터 원주방향으로 연장되는
    절삭 공구(100).
  15. 제9항에 있어서,
    공구 섕크(140)는 회전축(B)을 중심으로 대칭적으로 배열되는 두 개의 플루트부(158)를 더 포함하고,
    절삭 헤드(102)의 주 표면(108)은 안내면(126)을 각각 더 포함하고, 안내면(126)은 절삭 헤드축(A)을 따라 연장되며 절삭 헤드축(A) 주위에 대칭적으로 배열되고, 각각의 안내면(126)은 헤드 주연면(110)으로부터 절삭 헤드축(A)을 향해 연장되고,
    조립된 위치에서 플루트부(158)는 절삭 헤드(102)의 각각의 안내면(126)의 연장부를 각각 형성하는
    절삭 공구(100).
  16. 제9항에 있어서,
    조립된 위치에서 절삭 헤드(102)의 절삭 헤드축(A)은 절삭 공구(100)의 회전축(B)과 일치하는
    절삭 공구(100).
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