KR101863144B1

KR101863144B1 - 감쇄 디바이스를 통합하는, 보링 헤드, 척, 또는 밀링 컷팅 아버와 같은 툴 홀더

Info

Publication number: KR101863144B1
Application number: KR1020110062982A
Authority: KR
Inventors: 알랭 프레예무스; 마티유 오스테르만; 쎄드릭 루스
Original assignee: 세코 - 으.뻬.베.
Priority date: 2010-06-28
Filing date: 2011-06-28
Publication date: 2018-05-31
Also published as: KR20120001665A; CN102310333A; EP2399697B1; BRPI1102768A2; FR2961727A1; RU2011126474A; EP2399697A1; TW201206621A; CN102310333B; RU2556252C2; FR2961727B1; US20110318130A1; JP2012006141A; CA2744783A1; US8899891B2

Abstract

본 발명은, 그 목적으로서, 기다란 몸체 형태의, 감쇄 수단(2)을 통합하고 있는, 보링 헤드, 척 또는 밀링 컷팅 아버와 같은 툴 홀더에 있어서, 상기 감쇄 수단(2)은, 일단부가 툴 홀더 몸체(1)에 연결되고 타단에는 툴을 장착하기 위한 단부 피팅(4)을 가지는 장착 몸체(3) 내에 수용되어 있으며, 상기 장착 몸체(3)에 하나 이상의 윤활제 공급관(32)이 장착되어 있고, 상기 윤활제 공급관(32)은 전방 단부에서는 툴을 장착하기 위해 상기 단부 피팅(4)내로 비워져 있고, 타단에서는 상기 툴 홀더(1)의 전방면에 구비된 윤활제를 분배하기 위한 원형 홈(102)에 연결되어 있는, 감쇄 툴 홀더를 가진다.

Description

감쇄 디바이스를 통합하는, 보링 헤드, 척, 또는 밀링 컷팅 아버와 같은 툴 홀더{TOOL HOLDER SUCH AS A BORING HEAD, A CHUCK, OR A MILLING CUTTING ARBOR INTEGRATING A DAMPING DEVICE}

본 발명은 수치 제어 머신 툴 액세서리, 기계가공 센터, 및 가요성 셀 및 워크숍의 분야에 관한 것이며, 목적으로서, 보링 헤드, 척(chuck), 밀링 컷팅 아버(milling cutting arbor)와 같은 툴 홀더를 위한 감쇄 수단을 가진다.

툴 홀더는, 그 구성으로부터, 적절한 작동에 치명적인 진동을 하는 경향이 있다. 이러한 진동하려는 경향은, 머신 툴의 실제 작동 속도가 지속적으로 증가하기 때문에, 가장 심각하다.

이러한 단점을 방지하기 위해, 작동 상태에 대한 툴 홀더의 강성도의 적응을 가능하게 하는, 진동을 감쇄하기 위한 디바이스를 툴 홀더에 장착하는 것이 제안되었다.

이러한 목적을 위해, 그러한 디바이스는 현재 특히 US-A-3 447 402로부터 공지되어 있으며, 그러한 디바이스는 기본적으로, 축방향 하우징 내에 장착되고 탄성 변형 가능 매스(masses)들 사이에서 하우징 내에서 클램핑 또는 수축되는 감쇄 매스로 구성되며, 강성도의 조절은 스크루 디바이스에 의해 이루어지고, 이러한 스프링 자체의 세팅은 스크루 디바이스에 의해 조절될 수 있다.

더욱이, 감쇄 부재로 구성되는 머신 툴을 위한 조절 가능 충격 흡수기는 FR-A-2 173 957로부터 공지되어 있으며, 감쇄 부재는 툴 홀더 샤프트의 축방향 구멍 내에 위치되고 환형 탄성 부재에 의해 이러한 샤프트에 연결되며, 환형 탄성 부재는 감쇄 부재의 원추형 단부들에 장착되고, 강성도를 조절하기 위해 상기 단부들에서 압축될 수 있다.

EP-A-0 571 490은, 중앙 원통형 지지부로 구성되는 다른 감쇄 디바이스를 기술하고 있으며, 중앙 원통형 지지부는 툴 홀더의 몸체 내에 수용되고, 중앙 원통형 지지부에 감쇄 몸체가 장착된다. 이러한 감쇄 몸체는 탄성 부재에 의해 중앙 원통형 지지부에 연결되고, 탄성 부재는 감쇄 몸체의 단부에 위치되고, 중앙 지지부에 연결되는 와셔에 의해 유지된다. 유사한 디바이스는 EP-A-1 248 692에 기술되어 있다.

모든 이들 공지된 디바이스에서, 감쇄 부재를 축방향 구멍 내에 유지하는 것은, 탄성 변형 가능 부재가 상기 부재의 단부들에 작용함으로써 수행되지만, 이것은, 상기 탄성 변형 가능 부재들과 감쇄 부재의 직선모선(generatrix) 사이의 접촉 없이 상기 단부에 작용함으로써만 달성된다(US-A-3 447 402 및 FR-A-2 173 957). 중앙 원통형 지지부의 사용을 기술하고 있는 상기 2개의 문헌은, 감쇄 부재의 하우징과 접촉할 탄성 변형 가능 부재와 감쇄 부재의 직선모선의 접촉을 더 이상 제공하지 않는다.

그 결과, 그러한 감쇄 부재가 장착되는 샤프트의 강성도에 대한 작용은, 감쇄가 축방향으로 더 양호하게 수행되어 최적으로 될 수 없도록, 단부들에 의해서만 가능하다.

상기 툴 홀더의 단부 하우징 내에 배치되는 기다란 몸체 형태이고 대응 형상 및 사이즈를 가진 감쇄 수단이 장착되고, 보링 헤드 또는 밀링 컷팅 아버를 수용하기 위해 단부들에서 폐쇄되는, 툴 홀더가 FR-A-2 929 868에 의해 제안되어 있으며, 이러한 감쇄 수단은 반경방향 흡수만 가지는 형태이고, 감쇄 수단에, 적어도 각각의 단부 가까이에 하나 이상의 탄성 변형 가능 수단이 장착되어, 상기 탄성 변형 가능 수단은, 하우지 벽과 감쇄 수단 사이에서 클램핑 또는 수축됨으로써 감쇄 수단의 케이싱과 툴 홀더의 하우징의 벽 사이에서 연장되며, 이러한 감쇄 수단의 단부는 제약 없이 하우징 내에서 연장된다.

이동이 반경 방향으로만 수행되는 이러한 마지막 출원(application)에 따른 감쇄 수단은, 디자인 및 실시가 간단하면서도, 전단력 및 기계가공 속도로 인한 진동 효과를 상쇄할 수 있게 한다. 또한, 이러한 감쇄 수단은, 어떠한 추가적 부재 또는 특수 조절 프로세스도 필요로 하지 않으며, 모든 형태의 툴 홀더에서 실시될 수 있다.

그러나, 직경에 비해 기다란 길이를 가지며 작은 직경의 툴을 지지하는 툴 홀더를 실시하는 경우에, 감쇄 수단을 절단 툴에 가능한 한 가까이 위치시키는 데에 문제가 발생되며, 이러한 절단 툴은 일반적으로 작은 직경의 그러한 툴 홀더의 단부에 장착되어야 한다. 실제로, 그러한 경우에, 통상적으로 실시되는 감쇄 수단은, 툴의 레벨에 장착할 수 없기 때문에, 툴의 작동부의 평면으로부터 비교적 상당한 거리에 위치되어, 그 효율이 표준 툴 홀더에 사용할 때보다 명백히 작다.

또한, 이들 툴 홀더에 장착되는 작은 직경의 툴은 일반적으로 클램핑 또는 수축, 즉 사전 가열에 의해 부착되어, 상류 부재 특히 감쇄 수단으로 열이 전달되는 문제가 발생되며, 감쇄 수단은, 고온에 민감하여 저하될 수 있는 부품을 가져, 감쇄 수단이 작동하지 못하게 될 수 있다.

본 발명의 목적은, 전단력 및 기계가공 속도로 인한 진동 효과를 상쇄하고, 절단 툴에 가까이 위치되며, 여러 가지 길이의 툴 홀더에 적응할 수 있는, 보링 헤드, 척 또는 밀링 컷팅 아버와 같은 툴 홀더를 위한 감쇄 수단을 제안함으로써, 이들 단점을 극복하는 것이다. 또한, 이러한 감쇄 수단에, 과도한 온도에 대해 보호하기 위한 디바이스가 장착될 수 있다.

이러한 목적을 위해, 기다란 몸체 형태의, 보링 헤드, 척 또는 밀링 컷팅 아버와 같은 툴 홀더를 위한 감쇄 수단은, 일단부가 툴 홀더 몸체에 연결되고 타단에는 툴을 장착하기 위한 단부 피팅(fitting)을 가지는 장착 몸체 내에 수용되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 비제한적 예에 의해 제공되고 첨부 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예에 관한 아래의 설명을 사용하여 더욱 양호하게 이해될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 감쇄 수단이 장착되는 툴 홀더의 절결도이다.
도 2는 감쇄 수단의 부분 절결 확대도이다.
도 3은, 클램핑 또는 수축에 의해 장착하기 위한 단부 피팅(end fitting)이 감쇄 수단에 장착되는, 본 발명의 제1 변경 실시예의 도 2와 유사한 도면이다.
도 4는, 또한 과열을 방지하기 위한 디바이스가 감쇄 수단에 장착되는, 도 3과 유사한 도면이다.
도 5는, 도 4의 감쇄 수단의 변경 실시예를 도시하는 도 3 및 도 4와 유사한 도면이다.
도 6 및 도 7은, 각각 툴을 클램핑 또는 수축시킨 후에 작동 위치, 및 클램핑 또는 수축 동안에 과열을 방지하기 위한 위치에 있는, 도 4의 감쇄 수단의 다른 변경 실시예의, 도 3 내지 도 5와 유사한 도면이다.

첨부 중 도 1 내지 도 7은, 예로서, 기다란 몸체 형태의 감쇄 수단(2)이 장착되는 보링 헤드 형태의 툴 홀더(1)를 도시하고 있다.

본 발명에 따라, 감쇄 수단(2)은, 일단부가 툴 홀더 몸체(1)에 연결되고 타단에는 툴을 장착하기 위한 단부 피팅(fitting)(4)을 가지는 장착 몸체(3) 내에 수용된다.

첨부된 도면에 도시되었듯이, 장착 몸체(3)는 감쇄 수단(2)을 수용하기 위한 하우징(31)을 가지며, 툴 홀더 몸체(1)의 단부 피팅(101)에 대한 나사결합 또는 억지끼워맞춤에 의해 툴 홀더 몸체(1)의 전방 단부에 연결된다. 바람직하게, 장착 몸체(3)는, 얇은 벽을 가지는 리셉터클 형태로 된다. 따라서, 장착 몸체(3)는 작은 직경의 툴에 적응될 수 있게 하여, 특히 예를 들면 작은 직경 및 상당한 길이의 보어의 생산을 위해, 기다란 길이의 툴 홀더의 단부에 작은 직경의 툴을 실시할 수 있게 한다.

도 1 내지 도 7에 도시된 실시예에서, 감쇄 수단(2)의 하우징(31)의 폐쇄는 하우징(31)의 단부 내에 단부 피팅(101)을 직접 나사결합 또는 억지끼워맞춤에 의해 달성된다.

그러나, 첨부 도면에 도시되지 않은 본 발명의 변경 실시예에 따라, 툴 장착용 단부 피팅(4)을 통해 감쇄 수단(2)을 장착하는 것도 가능하여, 하우징(31)은, 상기 단부 피팅(4) 내에 삽입되는 플러그에 의해 폐쇄된다.

더욱이, 첨부 도면 중 도 1 내지 도 3에 도시되었듯이, 장착 몸체(3)에 바람직하게 하나 이상의 윤활제 공급관(32)이 장착될 수 있으며, 윤활제 공급관(32)은 전방 단부에서는 툴을 장착하기 위해 단부 피팅(4)내로 비워지고, 타단에서는 툴 홀더(1)의 전방면에 구비되는 윤활제를 분배하기 위한 원형 홈(102)에 연결된다.

장착 몸체(3)로 인해, 절단력 및 기계가공 속도로 인한 진동 효과를 제거하면서, 작은 직경의 보링 또는 밀링 툴을 절단 툴에 가능한 가까이 장착할 수 있게 하며 길이에 비해 직경이 작은, 기다란 툴 홀더를 생산할 수 있다. 실제로, 감쇄는, 여러 가지 툴 홀더에 채택될 수 있으며 장착 단부 피팅(4)에 절단 툴을 직접 수용하는 장착 몸체에 의해 수행된다.

본 발명의 다른 특징에 따라, 툴의 클램핑 또는 수축(예를 들면, 열 팽창/수축에 따른 억지 끼워맞춤)에 의해 툴을 장착하기 위한 단부 피팅(4)을 구현하는 경우에, 장착 몸체(3)에 바람직하게, 추가적으로, 감쇄 수단(2)의 과열을 방지하기 위한 디바이스(5)가 장착될 수 있다(도 4 내지 도 7).

첨부 도면 중 도 4에 도시된 제1 실시예에 따라, 감쇄 수단(2)의 과열을 방지하기 위한 디바이스(5)는 바람직하게 단열 버퍼(51)로 구성되며, 단열 버퍼(51)는 감쇄 수단(2)의 단부의 앞에서, 장착 단부 피팅(4)에 가까이 위치되는 감쇄 수단(2)의 측면으로부터 연장된다. 그러한 단열 버퍼(51)는, 높은 절연 계수를 가진, 즉 예를 들면 수지에 침지된 유리 섬유에 기초하거나 운모 및 수지에 기초한 임의의 재료로 구성될 수 있다. 따라서, 가열 동안에, 앞에서 장착 단부 피팅(4)에 중심이 위치된 툴을 클램핑 또는 수축시키는 목적으로, 감쇄 수단(2)의 하우징(3)의 가열 또한 발생하도록, 릴리스된 열의 비교적 상당한 부분이 장착 단부 피팅(4)으로 전달되고, 장착 단부 피팅(4)에 의해 툴 장착 몸체(3)로 전달된다.

디바이스(5)를 형성하는 단열 버퍼(51)가 구비됨으로써, 장착 단부 피팅(4)으로부터 직접 오는 열에 대해, 더욱 구체적으로 상기 장착 단부 피팅(4)의 중앙 구멍(41)에서 발견되는 매우 더운 공기 형태의 열에 대해 상기 하우징(31)을 단열시킬 수 있다.

따라서, 감쇄 수단(2)의 부재, 즉 감쇄를 위해 사용되는 탄성 변형 가능 부품은 과열에 대해 보호된다.

첨부된 도면 중 도 5는 본 발명의 변경 실시예를 도시하고 있는데, 감쇄 수단(2)의 과열을 방지하기 위한 디바이스(5)는 감쇄 수단(2)을 수용하기 위한 리셉터클(52)로 구성되며, 이러한 리셉터클은 툴 홀더(1)의 하우징(31) 내에 삽입되고, 장착 단부 피팅(4)을 향해 회전된 하나 이상의 측면에서 벽(52')에 의해 폐쇄된다.

이러한 실시예에서, 리셉터클(52) 역시 바람직하게 높은 단열 성능을 가진 재료로 이루어진다.

첨부된 도면 중 도 6 및 도 7은 제2 변경 실시예를 도시하고 있는데, 감쇄 수단(2)의 과열을 방지하기 위한 디바이스(5)는 기본적으로, 상기 감쇄 수단(2)의 길이보다 큰 길이를 감쇄 수단(2)의 하우징(31)에 부여하는 것으로 구성되어, 과열의 방지는 감쇄 수단(2)을 작동 위치를 형성하는 제1 끝 위치(도 6)로부터 가열 방지 위치인 제2 끝 위치로 이동시킴으로써 실시되며, 작동 위치에서, 감쇄 수단(2)은, 장착 단부 피팅(4)에 가능한 한 가까이 하우징(31)의 일단부에 위치되고 유지되며, 가열 방지 위치에서, 감쇄 수단(2)은 하우징(31)의 반대쪽 단부에 위치되고 유지된다.

감쇄 수단(2)을 제1 및 제2 끝 위치에 유지시키는 것은, 각각 감쇄 수단(2)의 2개의 끝 위치 중 하나의 위치에 있으며 상기 감쇄 수단(2)의 원형 중앙 홈(21)과 함께 작용하는 2개의 누름 스크루(53)에 의해 확실하게 될 수 있다.

감쇄 수단(2)을 제1 및 제2 끝 위치에 이렇게 유지시키는 것은 또한, 각각 감쇄 수단(2)의 2개의 끝 위치 중 하나의 위치에 있으며 상기 감쇄 수단(2)의 원형 중앙 홈(21)과 함께 작용하는 2개의 퇴출 가능 볼을 가진 디바이스에 의해 확실하게 될 수 있다. 그러한 디바이스는 첨부 도면에 도시되지 않았는데, 디바이스의 디자인은 당업자가 완전히 접근할 수 있다.

본 발명으로 인해, 모든 형태의 툴 홀더 특히 길이에 비해 작은 직경을 가진 기다란 툴 홀더에 사용될 수 있고, 감쇄 수단(2)의 취약한 부품 특히 탄성 변형 가능 부재를 클램핑 또는 수축 동안에 릴리스되는 열로 인한 저하로부터 보존하면서, 클램핑 또는 수축에 의해 작은 직경의 보링 또는 밀링 툴의 장착을 가능하게 하는, 보링 헤드, 척 또는 밀링 컷팅 아버와 같은 툴 홀더를 위한 감쇄 수단을 생산할 수 있다.

물론, 본 발명은, 상술하고 첨부 도면에 도시된 실시예에 제한되지 않는다. 특히 여러 가지 부재의 구성의 관점으로부터 또는 균등한 기술의 대치에 의해, 본 발명의 보호 범위를 벗어남이 없이 수정이 가능하다.

Claims

기다란 몸체 형태의 감쇄 수단(2)을 포함하는 감쇄 디바이스로서,
상기 감쇄 수단은 장착 몸체(3)를 포함하고 상기 장착 몸체(3) 내에 상기 감쇄 수단이 수용되며,
상기 장착 몸체(3)는, 장착 몸체(3)를 툴 홀더의 몸체(1)에 체결하기 위한 일단부를 가지고, 타단부에는 툴을 장착하기 위한 단부 피팅(4)을 구비하며, 상기 장착 몸체(3)에는 하나 이상의 윤활제 공급관(32)이 구비되어 있고 상기 윤활제 공급관(32)은 전방 단부에서 상기 툴을 장착하기 위한 단부 피팅(4) 내로 개방되어 있으며, 상기 장착 몸체(3)는, 장착 몸체(3)가 상기 툴 홀더의 몸체(1)에 장착될 때, 타단부에서 윤활제 공급관(32)이 상기 툴 홀더(1)의 전방면에 구비된 윤활제 분배용 원형 홈(102)과 연통하도록 배열되는, 감쇄 디바이스.
제1항에 있어서,
상기 장착 몸체(3)는 상기 감쇄 수단(2)을 수용하기 위한 하우징(31)을 가지고 있으며, 상기 장착 몸체(3)는 상기 툴 홀더 몸체(1)의 단부 피팅(101) 상에서의 나사결합 또는 억지끼워맞춤에 의해 상기 툴 홀더 몸체(1)의 전방 단부에 연결되는, 감쇄 디바이스.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 장착 몸체(3)는, 벽을 가지는 리셉터클 형태로 되어 있는, 감쇄 디바이스.
제2항에 있어서,
상기 감쇄 수단(2)의 상기 하우징(31)의 폐쇄는 상기 하우징(31)의 단부 내에 상기 단부 피팅(101)을 직접 나사결합 또는 억지끼워맞춤에 의해 이루어지는, 감쇄 디바이스.
제2항에 있어서,
상기 감쇄 수단(2)은, 상기 단부 피팅(4) 내에 삽입된 플러그에 의해 폐쇄된 상기 하우징(31)에 툴을 장착하기 위한 상기 단부 피팅(4)을 통해 장착되어 있는, 감쇄 디바이스.
제1항 또는 제2항에 있어서,
툴의 클램핑 또는 수축에 의해 툴을 장착하기 위한 상기 단부 피팅(4)을 구현하는 경우에, 상기 장착 몸체(3)에는 또한 상기 감쇄 수단(2)의 과열을 방지하기 위한 디바이스(5)가 장착되어 있는, 감쇄 디바이스.
제6항에 있어서,
상기 감쇄 수단(2)의 과열을 방지하기 위한 상기 디바이스(5)는 단열 버퍼(51)로 구성되어 있으며,
상기 단열 버퍼(51)는 상기 감쇄 수단(2)의 단부의 앞에서, 상기 장착 단부 피팅(4)에 가까이 위치된 상기 감쇄 수단(2)의 측면으로부터 연장되어 있는,
감쇄 디바이스.
제6항에 있어서,
상기 감쇄 수단(2)의 과열을 방지하기 위한 상기 디바이스(5)는 상기 감쇄 수단(2)을 수용하기 위한 리셉터클(52)로 구성되어 있으며,
상기 리셉터클은 상기 툴 홀더(1)의 상기 하우징(31) 내에 삽입되어 있고, 적어도 상기 장착 단부 피팅(4)을 향해 회전된 측면에서 벽(52')에 의해 폐쇄되어 있는,
감쇄 디바이스.
제6항에 있어서,
상기 감쇄 수단(2)의 과열을 방지하기 위한 상기 디바이스(5)는 기본적으로, 상기 감쇄 수단(2)의 길이보다 큰 길이를 상기 감쇄 수단(2)의 상기 하우징(31)에 부여하는 것으로 구성되어 있어, 과열의 방지는 상기 감쇄 수단(2)을 작동 위치를 형성하는 제1 끝 위치로부터 가열 방지 위치인 제2 끝 위치로 이동시킴으로써 이루어지며,
상기 작동 위치에서, 상기 감쇄 수단(2)은, 상기 단부 피팅(4)에 가능한 한 가까이 상기 하우징(31)의 일단부에 위치되고 유지되며,
상기 가열 방지 위치에서, 상기 감쇄 수단(2)은 상기 하우징(31)의 반대쪽 단부에 위치되고 유지되는,
감쇄 디바이스.
제9항에 있어서,
상기 감쇄 수단(2)을 상기 제1 끝 위치 및 제2 끝 위치에 유지시키는 것은, 각각 상기 감쇄 수단(2)의 상기 제1 끝 위치 및 제2 끝 위치 중 하나의 위치에 있으며 상기 감쇄 수단(2)의 원형 중앙 홈(21)과 함께 작용하는 2개의 누름 스크루(53)에 의해 확실하게 되어 있는, 감쇄 디바이스.
제9항에 있어서,
상기 감쇄 수단(2)을 제1 끝 위치 및 제2 끝 위치에 유지시키는 것은, 각각 상기 감쇄 수단(2)의 상기 제1 끝 위치 및 제2 끝 위치 중 하나의 위치에 있으며 상기 감쇄 수단(2)의 원형 중앙 홈(21)과 함께 작용하는 2개의 퇴출 가능 볼을 가진 디바이스에 의해 확실하게 되어 있는, 감쇄 디바이스.