KR101893973B1

KR101893973B1 - 절삭공구용 콜렛 및 그를 구비하는 절삭공구 홀더

Info

Publication number: KR101893973B1
Application number: KR1020170067432A
Authority: KR
Inventors: 박광오; 정우창; 강길수; 이종근; 정희진
Original assignee: 주식회사 다인정공
Priority date: 2017-05-31
Filing date: 2017-05-31
Publication date: 2018-08-31
Also published as: WO2018221897A1

Abstract

본 발명은, 리세스를 가진 절삭공구를 수용하도록 형성된 중공부를 구비하는 몸체와, 상기 몸체에 관통 형성되어 상기 중공부를 외부와 연통시키는 관통홀을 가지는 하우징; 및 상기 관통홀에 삽입되어 상기 리세스에 안착되는 걸림편과, 상기 걸림편을 상기 리세스를 향해 탄성적으로 편향시키는 편향체를 구비하는 걸림 유닛을 포함하고, 상기 걸림편은, 상기 리세스에 안착된 상태에서 상기 관통홀의 내주면과 대응되는 높이에 위치하는 대응부를 포함하는, 절삭공구용 콜렛 및 그를 구비하는 절삭공구 홀더를 제공한다.

Description

절삭공구용 콜렛 및 그를 구비하는 절삭공구 홀더{COLLET FOR CUTTING TOOL AND CUTTING TOOL HOLDER HAVING THE SAME}

본 발명은 절삭공구용 콜렛 및 그를 구비하는 절삭공구 홀더에 관한 것이다.

일반적으로 공작기계는 절삭공구를 이용하여 공작물을 절삭하는 등의 가공을 하는 장치이다.

이러한 공작기계는 홀더를 통해 절삭공구와 연결된다. 이 연결 구조상, 홀더가 절삭공구를 견고하게 클램핑해 주어야, 절삭공구가 공작물에 대해 정확하게 가공 작용할 수 있게 된다.

그러나, 홀더에서의 체결에 부족함이 있거나, 그 체결을 위한 요소의 마모에 의해 체결이 불량해지거나, 가공 작업 중 절삭공구에 가해지는 압력이 허용 한도를 초과하는 경우가 있을 수 있다.

이때는, 절삭공구가 홀더에서 이탈되거나 슬립이 발생하여, 절삭공구가 공작물의 파손을 야기하거나, 공작물에 대한 제대로 된 가공을 못 할 수도 있다.

본 발명의 일 목적은, 절삭 가공시 절삭공구가 홀더로부터 이탈되거나 미끄러지는 현상을 방지할 수 있는, 절삭공구용 콜렛 및 그를 구비하는 절삭공구 홀더를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은, 일차적으로 절삭 공구가 콜렛에서 이탈되지 않게 하고, 그러한 콜렛이 홀더와 이차적으로 이탈되지 않게 결합되게 하는, 절삭공구용 콜렛 및 그를 구비하는 절삭공구 홀더를 제공하는 것이다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 절삭공구용 콜렛은, 리세스를 가진 절삭공구를 수용하도록 형성된 중공부를 구비하는 몸체와, 상기 몸체에 관통 형성되어 상기 중공부를 외부와 연통시키는 관통홀을 가지는 하우징; 및 상기 관통홀에 삽입되어 상기 리세스에 안착되는 걸림편과, 상기 걸림편을 상기 리세스를 향해 탄성적으로 편향시키는 편향체를 구비하는 걸림 유닛을 포함하고, 상기 걸림편은, 상기 리세스에 안착된 상태에서 상기 관통홀의 내주면과 대응되는 높이에 위치하는 대응부를 구비하며, 상기 편향체는, 상기 걸림편 및 상기 몸체를 감싸도록 배치되는 탄성 링을 포함하고, 상기 걸림편은 상기 탄성 링이 삽입되도록 관통 개구된 중공형의 삽입 홀을 포함하여, 상기 걸림편은 상기 몸체의 중심을 향한 방향 및 상기 몸체의 중심에서 멀어지는 방향 모두에 대해 힘을 받아도 상기 탄성 링에 의해 정위치로 복귀하도록 구성될 수 있다.

삭제

여기서, 상기 몸체는, 상기 탄성 링이 안착되며 상기 몸체의 외주 방향을 따라 연장되는 메인 그루브를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 걸림편은, 상기 탄성 링이 안착되며 상기 메인 그루브와 함께 단일 원을 형성하도록 연장되는 서브 그루브를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 걸림편은, 상기 몸체의 연장 방향을 따라 연장 형성되고, 상기 삽입 홀의 일 부분을 감싸는 가이드 리브를 포함할 수 있다.

삭제

본 발명의 다른 일 측면에 따른 절삭공구 홀더는, 앞서 기술된 절삭 공구용 콜렛; 상기 콜렛을 수용하는 수용부와, 상기 수용부의 내주면에 형성되며 상기 가이드 리브가 안착되는 안착홈을 구비하는 바디; 및 상기 바디에 체결되어 상기 콜렛이 상기 절삭공구를 향해 압착되게 하는 조임너트를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 안착홈은, 상기 바디의 길이 방향에 교차하는 방향을 따라 연장 형성될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 절삭공구용 콜렛 및 그를 구비하는 절삭공구 홀더에 의하면, 절삭 가공시 절삭공구가 홀더로부터 이탈되거나 미끄러지는 현상을 방지할 수 있다.

또한, 일차적으로 절삭 공구가 콜렛에서 이탈되지 않게 되고, 그러한 콜렛이 홀더와 이차적으로 이탈되지 않게 결합될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭공구용 콜렛(100)을 보인 사시도이다.
도 2는 도 1의 절삭공구용 콜렛(100)의 부분 분해 상태 및 절삭공구(C)를 함께 보인 사시도이다.
도 3은 도 2의 절삭공구(C)가 절삭공구용 콜렛(100)에 삽입된 상태에 대한 단면도이다.
도 4는 도 3에서 절삭공구(C)가 절삭공구용 콜렛(100)에 덜 삽입된 상태를 보인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 절삭공구 홀더(200)의 바디(210)에 대한 단면도이다.
도 6은 도 5의 절삭공구 홀더(200)에 절삭공구(C)가 결합된 상태에 대한 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절삭공구용 콜렛 및 그를 구비하는 절삭공구 홀더에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭공구용 콜렛(100)을 보인 사시도이고, 도 2는 도 1의 절삭공구용 콜렛(100)의 부분 분해 상태 및 절삭공구(C)를 함께 보인 사시도이다.

본 도면들을 참조하면, 먼저 절삭공구(C)는 밀링, 태핑, 또는 드릴링 등의 가공에 사용되는 엔드 툴일 수 있다. 절삭공구(C)는, 가공부(C_C)와, 리세스(C_R)를 가질 수 있다. 가공부(C_C)는 절삭날이 형성된 부분일 때, 리세스(C_R)는 오목한 홈이 형성된 부분이다.

절삭공구용 콜렛(100)은 절삭공구(C)를 수용하고 고정하는 구성이다. 절삭공구용 콜렛(100)은, 하우징(110)과, 걸림 유닛(150)을 포함할 수 있다.

하우징(110)은 몸체(111)와, 관통홀(115), 그리고 슬릿(119)을 가질 수 있다.

몸체(111)는 대체로 실린더 형태를 가질 수 있다. 구체적으로, 몸체(111)는 그의 길이 방향을 따라 연장되도록 형성된 중공부(112)를 가진다. 중공부(112)는 절삭공구(C)를 수용하는 공간으로서, 대체로 원통형인 공간이다. 몸체(111)의 일 단에는 플랜지부(113)가 형성된다. 절삭공구(C)는 플랜지부(113) 측을 통해 중공부(112)에 삽입되거나 중공부(112)로부터 인출될 수 있다. 몸체(111)의 원주 방향을 따라서는 메인 그루브(114)가 형성된다.

관통홀(115)은 몸체(111)에 관통 형성되는 개구이다. 그러한 구성에 의해, 관통홀(115)은 중공부(112)를 외부와 연통시키게 된다. 또한, 관통홀(115)은 후술할 걸림편(151)을 수용하는 사이즈를 갖는다.

슬릿(119)은 몸체(111)에 길이 방향을 따라 형성된다. 슬릿(119)은 몸체(111)의 일 단부, 구체적으로 플랜지부(113)에서부터 시작될 수 있다. 슬릿(119)은 몸체(111)가 방사 방향으로 벌어지게 하여, 중공부(112)에 대한 절삭공구(C)의 삽입을 용이하게 한다.

걸림 유닛(150)은 절삭공구(C)가 하우징(110)에 고정되어 하우징(110)으로부터 이탈하지 않게 하는 구성이다. 걸림 유닛(150)은 걸림편(151)과, 편향체(155)를 가질 수 있다.

걸림편(151)은 관통홀(115)에 삽입되는 사이즈를 갖는다. 걸림편(151)은 관통홀(115)에 삽입된 채로 절삭공구(C)의 리세스(C_R)에 안착되게 형성된다. 걸림편(151)은 삽입 홀(152, 도 3 참조)을 갖는다. 삽입 홀(152)은 걸림편(151)을 관통하여 개구된 중공 형태를 가진다. 걸림편(151)에는 가이드 리브(153)가 형성될 수 있다. 가이드 리브(153)는 몸체(111)의 길이 방향을 따라 연장하는 돌기일 수 있다. 가이드 리브(153)는 삽입 홀(152)의 상부를 감싸게 된다.

편향체(155)는 걸림편(151)을 리세스(C_R)를 향해 탄성적으로 편향시키는 구성이다. 이러한 편향체(155)는 몸체(111) 및 걸림편(151)을 감싸도록 배치되는 탄성 링일 수 있다. 상기 탄성 링은 씨-클립(C-clip)인 것이 바람직하다. 이러한 탄성 링은 삽입 홀(152)을 통해 걸림편(151)에 끼워진다.

상기 탄성 링의 설치를 위해 몸체(111)에는 메인 그루브(114)가 형성되고, 걸림편(151)에는 서브 그루브(154)가 형성될 수 있다. 메인 그루브(114)는 몸체(111)의 외주 방향을 따라 연장되고, 서브 그루브(154)는 메인 그루브(114)와 함께 단일 원을 형성하도록 걸림편(151)에 형성될 수 있다.

도 3은 도 2의 절삭공구(C)가 절삭공구용 콜렛(100)에 삽입된 상태에 대한 단면도이다.

본 도면을 참조하면, 걸림편(151)은 관통홀(115)을 통해 절삭공구(C)의 리세스(C_R)에 안착되는 것임을 알 수 있다. 또한, 걸림편(151)은 삽입부(151a)와 대응부(151b)를 가질 수 있다. 삽입부(151a)는 리세스(C_R)에 안착되는 부분으로서, 에지가 모따기된 형태이다. 대응부(151b)는 삽입부(151a) 보다 상측에 위치하는 부분이다. 구체적으로, 대응부(151b)는 걸림편(151)이 리세스(C_R)에 안착된 상태에서 몸체(111)의 관통홀(115)의 내주면과 대응하는 높이에 위치한다. 이를 위해, 편향체(155)는 걸림편(151)을 리세스(C_R) 측으로 탄성적으로 가압하여, 걸림편(151)이 리세스(C_R)에 안착된 상태를 유지할 수 있게 한다. 나아가, 걸림편(151)은 몸체(111)의 중심을 향한 방향 및 몸체(111)의 중심에서 멀어지는 방향 모두에 대해 힘을 받아도 편향체(155)에 의해 정위치로 복귀할 수 있다. 이는 편향체(155)가 중공형의 삽입 홀(142)에 삽입되어, 몸체(111), 걸림편(151), 및 편향체(155)가 하나의 어셈블리가 되게 하기 때문이다.

도 4는 도 3에서 절삭공구(C)가 절삭공구용 콜렛(100)에 덜 삽입된 상태를 보인 단면도이다.

본 도면을 참조하면, 걸림편(151)은 절삭공구(C)의 리세스(C_R)가 형성되지 않은 부분에 의해 도 3의 경우보다 상승하게 된다. 그에 의해, 걸림편(151)의 삽입부(151a)가 몸체(111)에 대응하는 높이에 위치하고, 걸림편(151)의 대응부(151b)는 몸체(111)의 상측으로 떠오른 상태가 된다.

이 경우에도, 걸림편(151)은 관통홀(115)에서 이탈하지는 않는다. 이는 편향체(155)가 걸림편(151)이 몸체(111)에서 멀어지지 않는 방향으로 걸림편(151)을 탄성적으로 편향시키기 때문이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 절삭공구 홀더(200)의 바디(210)에 대한 단면도이고, 도 6은 도 5의 절삭공구 홀더(200)에 절삭공구(C)가 결합된 상태에 대한 단면도이다.

본 도면들을 참조하면, 절삭공구 홀더(200)는, 앞서 기술된 콜렛(100), 바디(210), 및 조임 너트(230)를 가질 수 있다.

바디(210)는 절삭공구(C)와 콜렛(100)을 수용한 채로 공작 기계에 체결되는 구성이다. 이를 위해, 바디(210)는, 생크부(211)와, 장착부(216)를 가질 수 있다.

생크부(211)는 장착부(216)에서 연장되고, 공작 기계의 스핀들에 체결되는 부분이다. 장착부(216)는 절삭공구(C)와 콜렛(100)을 수용하는 부분이다.

장착부(216)는 수용부(217)와, 안착홈(218)을 가질 수 있다. 수용부(217)는 콜렛(100)을 수용하는 공동이다. 안착홈(218)은 수용부(217)의 내주면에 형성되어 걸림편(151)의 가이드 리브(153)가 안착되는 홈이다. 안착홈(218)은 장착부(216)의 자유단에서 시작되어 수용부(217) 내로 연장하게 된다.

조임 너트(230)는 장착부(216)에 결합되어, 장착부(216)가 콜렛(100)을 조이게 하는 구성이다. 이를 위해, 조임 너트(230)는 장착부(216)를 감싸도록 장착부(216)에 결합된다. 조임 너트(230)는, 예를 들어 장착부(216)의 외주면에 형성되는 수나사산과 결합되는 암나사산을 가지는 너트의 형태를 가질 수 있다

이러한 구성에 의하면, 절삭공구(C)는 콜렛(100)의 중공부(112)에 삽입될 수 있다. 그 상태에서, 걸림편(151)은 관통홀(115)에 삽입된 채로 절삭공구(C)의 리세스(C_R)에 위치하게 된다. 그에 반해, 가이드 리브(153)는 콜렛(100)의 외부로 돌출하게 된다.

이러한 절삭공구(C)) 및 콜렛(100)의 결합체는 장착부(216)의 수용부(217)에 삽입된다. 이때, 걸림편(151)의 가이드 리브(153)는 안착홈(218)을 따라 이동하게 된다.

이러한 안착홈(218)은 대체로 나선의 형상을 가질 수 있다. 또한, 안착홈(218)은 바디(210)의 중심축(X), 또는 길이 방향에 대해 경사지게 형성될 수 있다. 안착홈(218)은 수용부(217)의 개방단에서부터 수용부(217)의 내측으로 연장된다.

이러한 구성에 의하면, 걸림편(151)의 가이드 리브(153)는 안착홈(218)을 따라 수용부(217) 내로 이동된 상태에서, 안착홈(218)의 내측 부분에 안착하게 된다.

그에 의해, 걸림편(151) 및 절삭공구(C) 그리고 콜렛(100)은 안착홈(218)에 강하게 걸려서, 수용부(217)의 외부로 이탈하지 않게 된다. 또한, 억지로 가이드 리브(153)가 이탈하려고 해도, 안착홈(218)이 경사지게 연장되므로, 콜렛(100) 등이 수용부(217)에서 이탈되기는 어렵게 된다.

상기와 같은 절삭공구용 콜렛 및 그를 구비하는 절삭공구 홀더는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.

100: 콜렛 110: 하우징
111: 몸체 115: 관통홀
150: 걸림 유닛 151: 걸림편
155: 편향체 200: 홀더
210: 바디 230: 조임 너트

Claims

리세스를 가진 절삭공구를 수용하도록 형성된 중공부를 구비하는 몸체와, 상기 몸체에 관통 형성되어 상기 중공부를 외부와 연통시키는 관통홀을 가지는 하우징; 및
상기 관통홀에 삽입되어 상기 리세스에 안착되는 걸림편과, 상기 걸림편을 상기 리세스를 향해 탄성적으로 편향시키는 편향체를 구비하는 걸림 유닛을 포함하고,
상기 걸림편은, 상기 리세스에 안착된 상태에서 상기 관통홀의 내주면과 대응되는 높이에 위치하는 대응부를 구비하며,
상기 편향체는, 상기 걸림편 및 상기 몸체를 감싸도록 배치되는 탄성 링을 포함하고,
상기 걸림편은 상기 탄성 링이 삽입되도록 관통 개구된 중공형의 삽입 홀을 포함하여, 상기 걸림편은 상기 몸체의 중심을 향한 방향 및 상기 몸체의 중심에서 멀어지는 방향 모두에 대해 힘을 받아도 상기 탄성 링에 의해 정위치로 복귀하도록 구성되는, 절삭공구용 콜렛.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 몸체는,
상기 탄성 링이 안착되며 상기 몸체의 외주 방향을 따라 연장되는 메인 그루브를 포함하는, 절삭공구용 콜렛.
제4항에 있어서,
상기 걸림편은,
상기 탄성 링이 안착되며 상기 메인 그루브와 함께 단일 원을 형성하도록 연장되는 서브 그루브를 포함하는, 절삭공구용 콜렛.
제1항에 있어서,
상기 걸림편은,
상기 몸체의 연장 방향을 따라 연장 형성되고, 상기 삽입 홀의 일 부분을 감싸는 가이드 리브를 포함하는, 절삭공구용 콜렛.
삭제
제6항에 따른 절삭 공구용 콜렛;
상기 콜렛을 수용하는 수용부와, 상기 수용부의 내주면에 형성되며 상기 가이드 리브가 안착되는 안착홈을 구비하는 바디; 및
상기 바디에 체결되어 상기 콜렛이 상기 절삭공구를 향해 압착되게 하는 조임너트를 포함하는, 절삭공구 홀더.
제8항에 있어서,
상기 안착홈은,
상기 바디의 길이 방향에 교차하는 방향을 따라 연장 형성되는, 절삭공구 홀더.