KR102095600B1 - 절삭 공구 인서트용 홀더 조립체 및 절삭 공구 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 기계가공 작업용 절삭 공구 인서트 (2) 를 위한 홀더 조립체에 관한 것으로서, 상기 홀더 조립체 (1) 는 제 1 및 제 2 의 이격된 클램핑 부재들 (4, 5) 을 포함하고, 각각의 클램핑 부재는 상기 절삭 공구 인서트가 삽입될 수 있는 중간 간극 (6) 을 규정하며 서로 마주보는 개별 내측 착좌 표면을 갖는다. 상기 클램핑 부재들은, 상기 착좌 표면들 사이에 상기 절삭 공구 인서트를 클램핑하고 확고하게 유지하기 위해 클램핑 메커니즘에 의해 적어도 제한된 정도로 서로를 향해 이동가능하다. 상기 클램핑 메커니즘은 상기 클램핑 부재들의 각각에 형성된 공동에 적어도 부분적으로 수용되는 견인봉 (12) 을 포함하고, 공동들은 서로 정렬되고 상기 중간 간극에 대해 횡방향으로 연장된다. 상기 클램핑 메커니즘은, 절삭 공구 인서트 (2) 의 확고한 클램핑을 위해 클램핑 부재들을 서로를 향해 가압하도록 작용하는 압축 스프링 부재 (13) 를 또한 포함하고, 클램핑 메커니즘의 해제는 클램핑 부재들을 서로를 향해 이동시키도록 작용하는 스프링 힘을 극복할 수 있는 해제 부재 (22) 에 의해 달성될 수 있다.

Description

절삭 공구 인서트용 홀더 조립체 및 절삭 공구{A HOLDER ASSEMBLY FOR A CUTTING TOOL INSERT AND A CUTTING TOOL}

본 발명은 기계가공 작업을 위한 절삭 공구 인서트용 홀더 조립체에 관한 것으로서, 상기 홀더 조립체는 제 1 및 제 2 의 이격된 클램핑 부재들을 포함하고, 각각의 클램핑 부재는 상기 절삭 공구 인서트가 삽입될 수 있는 중간 간극을 규정하며 서로 마주보는 개별 내측 착좌 표면을 갖고, 상기 클램핑 부재들은, 상기 착좌 표면들 사이에 상기 절삭 공구 인서트를 클램핑하고 확고하게 유지하기 위해 클램핑 메커니즘에 의해 적어도 제한된 정도로 서로를 향해 이동가능하고, 또한 상기 홀더 조립체로부터 상기 절삭 공구 인서트를 해제시키기 위해 상기 클램핑 메커니즘을 해제함으로써 서로로부터 멀어지도록 후속하여 이동가능하고, 상기 클램핑 메커니즘은 상기 클램핑 부재들의 각각에 형성된 공동에 적어도 부분적으로 수용되는 견인봉 (drawbar) 을 포함하고, 공동들은 서로 정렬되고 상기 중간 간극에 대해 횡방향으로 연장된다.

금속의 기계가공 작업을 위해, 서로를 향해 그리고 서로로부터 멀어지도록 적어도 어느 정도 이동할 수 있는 클램핑 죠오 (clamping jaws) 또는 클램핑 부재의 대향 착좌 표면들 사이에서의 절삭 공구 인서트의 확고한 클램핑을 위한 많은 다른 홀더 조립체가 알려져 있다. 절삭 공구 인서트는 값비싼 고품질의 경질 금속 합금으로 보통 이루어지므로, 비용을 절감하기 위해 절삭 공구 인서트를 가능한 한 작게 만드는 것이 바람직하다. 이러한 조건은, 기계가공 작업 동안 작은 절삭 공구 인서트가 우연히 해제되는 것을 방지하도록, 작은 절삭 공구 인서트를 확고하게 클램핑할 수 있는 홀더 조립체에 대한 요구를 크게 한다. 절삭 공구 인서트의 작은 치수로 인해, 클램핑 부재와 절삭 공구 인서트 사이의 접촉 표면이 매우 작을 것이다. 따라서, 클램핑 부재와 절삭 공구 인서트 사이의 접촉 압력은 인서트가 기계가공 동안 받을 힘을 견디도록 높아야 한다. 그렇지만, 접촉 압력은 너무 높아서는 안 되는데, 그 이유는 그러한 경우 클램핑 또는 기계가공 작업 동안 절삭 공구 인서트가 부서질 수 있기 때문이다.

보통, 클램핑 부재들 사이의 클램핑 압력은 적어도 하나의 나사에 의해 조절되고, 나사는 클램핑 부재들을 절삭 공구 인서트를 향해 클램핑하도록 어느 정도 조여진다. 따라서, 충분한 클램핑 압력을 보장하지만 절삭 공구 인서트를 손상시킬 수도 있는 너무 높은 클램핑 압력을 회피하기 위해, 절삭 공구 인서트의 교체를 행하는 작업자는 나사의 올바른 조임을 보장하는데 토크 렌치를 사용하도록 보통 강요된다. 따라서, 절삭 공구 인서트에 올바른 클램핑 힘을 가하는 것에 대한 책임은 작업자에게 달려 있고, 이는 실수의 위험이 있다. 더욱이, 나사에 의한 절삭 공구 인서트의 해제 및 클램핑 및 토크 렌치에 의한 조임은 시간 소모적이다.

EP 1252954 로부터, 클램핑 메커니즘이 서로 각도를 이루는 2 개의 나사를 포함하는, 청구항 1 의 전제부에 기재된 종류의 홀더 조립체를 포함하는 절삭 공구가 알려져 있다. 하나의 제 1 나사 (견인봉으로서 기능함) 가 제 1 클램핑 죠오에 나사결합되고, 그의 헤드가 제 2 클램핑 죠오의 착좌부에 놓인다. 제 2 나사는 제 1 나사에 대해 각도를 갖도록 연장되고, 제 2 나사의 팁이 제 1 나사의 헤드와 만나도록 위치결정된다. 제 2 나사를 조일 때, 제 2 나사는 제 1 나사의 헤드의 원뿔형 표면에 맞닿을 것이고, 따라서 제 1 나사는 제 2 나사가 조여지는 때에 제 1 죠오를 제 2 죠오를 향해 최대한 당길 것이다. 이 위치에서, 제 1 나사는 제 1 및 제 2 클램핑 죠오들 사이에 위치결정된 절삭 공구 인서트에서의 희망 클램핑 힘을 설정하는데 사용될 수 있다. 후속하여, 절삭 공구 인서트는 제 2 나사를 단지 느슨하게 함으로써 해제될 수 있고, 절삭 공구 인서트의 교체 후에, 제 2 나사는 제 1 나사에 대해 완전히 정지될 때까지 최대한 조여질 수 있다. 이 위치에서, 제 1 나사는, 조임 시에 토크 렌치를 사용할 필요없이 절삭 공구 인서트에서의 클램핑 압력이 설정된 희망 레벨에 있는 설정 위치까지 자동으로 당겨질 것이다. 그렇지만, 이 절삭 공구는 여러 약점이 있다. 우선, 절삭 공구 인서트의 교체 시에 제 2 나사를 풀고 조이는 것은 다소 시간 소모적이고, 절삭 공구 인서트의 빈번한 교체 후에 제 2 나사의 공구 맞물림 형성부가 마모될 수 있다. 또한, 심지어 절삭 공구 인서트의 치수의 매우 작은 변화가 클램핑 압력을 크게 변화시킬 것이므로, 절삭 공구 인서트가 올바른 클램핑 압력으로 클램핑되지 않을 위험이 있다. 또한, 제 1 및 제 2 나사 사이의 접촉 표면들의 마모가 클램핑 힘에 크게 영향을 미칠 것이다. 더욱이, 작업자가 제 2 나사가 완전히 조여져 제 1 나사에 대해 정지될 때까지 제 2 나사를 당기는데 조심하지 않아서, 올바르지 않은 클램핑 압력이 발생할 가능성도 또한 있다. 또한, EP 1252954 에 개시된 절삭 공구는 상이한 배향을 갖는 2 개의 보어 및 이들 보어의 각각을 위한 내부 나사부를 필요로 하고, 이는 절삭 공구를 제조하기에 비용이 많이 들게 그리고 시간 소모적이게 한다.

본 발명의 목적은 절삭 공구 인서트에서의 올바른 클램핑 힘을 좁은 공차로 자동 달성하는 것을 가능하게 하는 홀더 조립체를 제공하는 것이다. 적어도 이 목적은 청구항 1 에 따른 홀더 조립체로 달성된다.

또한, 본 발명은 상기한 것과 동일한 목적을 본질적으로 갖는 절삭 공구에 관한 것이다. 이 목적은 청구항 11 에 따른 절삭 공구에 의해 달성된다.

본 발명의 추가적인 목적 및 특징은 본 발명의 실시형태에 관한 이하의 설명 및 도면으로부터 분명해질 것이다.

본 발명의 기초는, 견인봉에 작용하는 압축 스프링 부재를 갖는 클램핑 메커니즘을 제공함으로써 청구항 1의 전제부에 따른 홀더 조립체에 의해 상기한 목적이 달성될 수 있다는 개념이다. 견인봉은 제 1 부분이 제 1 클램핑 부재의 공동 내에 위치결정되고 클램핑 부재와 맞물리는 반면, 견인봉의 제 2 부분은 제 2 클램핑 부재의 공동 내에 위치결정되고 그 클램핑 부재와 맞물린다. 적어도 제 1 클램핑 부재는 중간 간극으로부터 멀어지는 쪽을 향하는 공동 내에 또는 주위에 숄더면을 구비하고, 견인봉의 제 1 부분은 숄더면을 향하는 대향면을 구비하고 제 1 클램핑 부재의 공동 내에서 적어도 어느 정도 변위가능하다. 압축 스프링 부재는 숄더면과 대향면 사이에 위치결정되고, 따라서 숄더면과 대향면은 서로 멀어지도록 강제되어서, 제 1 및 제 2 클램핑 부재들은 압축 스프링 부재에 의해 서로를 향해 가압된다. 절삭 공구 인서트의 제거 및 다른 절삭 공구 인서트의 삽입을 허용할 목적으로, 클램핑 부재들을 서로를 향해 이동시키도록 작용하는 스프링 힘은, 착좌 표면들을 서로로부터 거리를 갖도록 분리할 수 있는 해제 부재에 의해 극복될 수 있다.

이러한 전체적인 아이디어 내에서, 본 발명의 홀더 조립체는 많은 상이한 방식으로 변경 및 수정될 수 있다. 이하에서 설명하고 묘사하는 제 1 실시형태에서, 견인봉은 일 단부에 나사부를 갖고 타 단부에 헤드를 갖는 나사 또는 볼트의 형태이다. 나사부는 제 2 클램핑 부재의 보어의 암형 나사부와 맞물리는 한편, 헤드의 하측은 제 1 클램핑 부재의 공동 또는 보어에 제공된, 숄더면을 향하는 카운터면으로서 기능한다.

제 2 실시형태에서, 견인봉은 일 단부에 헤드를 갖는 볼트 및 타 단부의 너트이고, 견인봉의 샤프트는 제 1 및 제 2 클램핑 부재의 공동 또는 보어 내에서 적어도 제한된 정도로 변위가능하다. 제 2 클램핑 부재의 상측 표면의 형태인 숄더면과 헤드 사이에, 그리고 제 1 클램핑 부재의 카운터싱크에 제공된 숄더면과 너트 사이에, 압축 스프링 부재가 위치결정된다.

제 1 및 제 2 실시형태 모두의 홀더 조립체는, 클램핑 부재가 서로 일체화되고 탄성 재료 부분 형태의 가요성 조인트 (힌지 조인트를 형성함) 를 통해 연결된 클램핑 죠오의 형태인 타입이다. 절삭 공구 인서트는 홀더 조립체로부터 똑바로 나오는 방향으로 마찰 결합에 의해 부착된다. 이러한 종류의 결합은 가요성 피봇을 갖도록 형성된 홀더 조립체에 적합한데, 그 경우 절삭 공구 인서트의 제거 및 삽입에 단지 클램핑 죠오의 작은 이동만이 요구되기 때문이다.

이하에서 설명하고 묘사하는 본 발명의 제 3 실시형태에서, 제 1 및 제 2 클램핑 부재는 일 단부에 헤드를 갖는 볼트 (상측 또는 제 2 클램핑 부재의 카운터싱크에 놓임) 및 타 단부의 너트 (하측 또는 제 1 클램핑 부재의 카운터싱크에 수용됨) 에 의해 연결되는 개별 부품이다. 압축 스프링 부재는 너트의 대향면과 카운터싱크의 단부의 숄더면 사이에 위치결정된다. 여기서 클램핑 부재들과 절삭 공구 사이의 부착은 구조적 맞물림인데, 제 2 클램핑 부재의 하향 돌출 핀이 절삭 공구 인서트의 리세스에 맞물리기 때문이다. 그러한 경우, 클램핑 부재들 사이의 이동은 절삭 공구 인서트의 제거 및 삽입 시에 더 커야 하고, 따라서 클램핑 부재들을 개별 부품으로서 제조하는 것이 더 바람직하다.

그렇지만, 견인봉이 많은 다른 방식으로 또한 설계될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 예컨대, 반드시 원형 단면을 갖도록 형성되어야 하는 것은 아니고, 임의의 다른 단면 형상을 생각할 수 있다. 헤드 대신에, 대향면으로서 기능할 수 있는 임의의 다른 형태의 확대부, 예컨대 핀이 제공될 수 있고, 클램핑 부재의 공동 또는 보어와의 맞물림을 위해 나사부를 갖도록 형성될 필요는 없고, 클램핑 부재와 견인봉 사이에 맞물림을 제공할 수 있는 임의의 다른 타입의 부재 또는 형성부가 가능하다.

클램핑 부재들 사이의 간극 또는 공간을 넓히기 위한 해제 부재 또는 공구가 많은 다른 방식으로 형성될 수 있고 기능할 수 있다. 설명하고 묘사된 3 개의 실시형태 모두에서, 해제 공구는 비원형 단면 형상의 형태의 맞물림 형성부를 갖는 섕크를 포함한다. 2 개의 제 1 실시형태에서, 비원형 섕크는 적절한 리세스가 제공되어 있는 클램핑 죠오들 사이에 삽입될 수 있고, 섕크를 회전시킴으로써, 클램핑 죠오들 사이의 공간 또는 간극이 섕크의 특정 회전 위치에서 넓어질 수 있다. 제 3 실시형태에서, 섕크는 대신 볼트의 단부에 작용한다. 그렇지만, 해제 부재는 많은 다른 방식으로 형성될 수 있고, 예컨대 직사각형, 원형 또는 임의의 다른 단면 형상을 가질 수 있고, 클램핑 부재들 사이의 공간 또는 간극을 넓힐 수 있는 각 실시형태를 생각할 수 있다. 더욱이, 해제 부재의 삽입을 위한 구멍 또는 리세스가 견인봉의 위치에 대해 다른 위치에 위치결정될 수 있고, 절삭 공구가 기계에 설치되고 공간이 제한되는 때에 상이한 방향으로부터 절삭 공구 인서트의 교체가 가능하도록 하나의 동일한 홀더 조립체의 여러 위치에 제공될 수 있다. 또한, 해제 부재는 예컨대 유압식 또는 공압식으로 작동될 수 있다.

설명되고 묘사되는 실시형태들 모두에 있어서, 압축 스프링 부재는 서로 포개어진 여러 컵-형상 와셔를 포함하는 컵 스프링이다. 컵 스프링의 이점은, 짧은 압축 길이에서 매우 강한 스프링 힘을 달성할 수 있고, 예컨대 컵-형상 와셔들의 모든 오목한 측이 동일한 방향으로 향하거나, 컵-형상 와셔들의 절반의 오목한 측이 일 방향으로 향하고 스택의 다른 절반이 타 방향으로 향하거나, 또는 연속적인 컵-형상 와셔들의 오목한 측이 교대로 일 방향으로 그리고 교대로 타 방향으로 향하도록, 스택에서 컵-형상 와셔의 개수 및 그 배향을 변화시킴으로써, 압축 스프링 부재의 길이 및 스프링 힘을 용이하게 조절할 수 있다는 것이다. 마지막에 언급한 실시형태의 이점은, 스프링 부재의 스트로크의 길이가 더 길어져서, 클램핑 부재들 사이에 더 넓은 개구를 제공할 수 있게 되고, 따라서 절삭 공구 인서트의 교체가 더 용이해진다는 것이다. 그렇지만, 다른 타입의 압축 스프링 부재를 또한 생각할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

이하에서 설명하고 묘사하는 제 1 실시형태에서, 견인봉은 내부 채널을 갖는 볼트의 형태이다. 이는 기계가공 작업 동안 냉각 및/또는 윤활 목적으로 각 클램핑 부재의 팁에의 물 또는 다른 냉각 또는 윤활 유체의 공급을 용이하게 하기 위해 행해진다.

여기서 설명하고 묘사한 방식으로 압축 스프링 부재를 클램핑 메커니즘에 제공하는 것의 큰 이점은, 클램핑 부재들을 분리하고 조이기 위한 임의의 나사 또는 볼트를 회전시킬 필요 없이 적절한 해제 부재에 의해 절삭 공구 인서트가 해제 및 설치될 수 있고, 이로써 절삭 공구 인서트의 교체가 빠르고 용이해진다는 것이다. 압축 스프링 부재로부터 클램핑 부재들로 전달되는 클램핑 힘은 최종적으로 미리 설정될 수 있고, 그 결과 절삭 공구 인서트에서의 클램핑 힘은 근접한 공차 내에서 항상 올바를 것이고, 스프링 작용으로 인해, 절삭 공구 인서트의 통합된 부품 또는 다른 조치의 임의의 마모가 획득되는 클램핑 힘에 매우 작은 영향을 미치거나 전혀 영향을 미치지 않을 것이다.

대안적인 실시형태에서, 홀더 조립체는 클램핑 부재들이 단일편으로 일체로 형성되도록 형성될 수 있고, 힌지 조인트는 탄성적으로 편향될 수 있는 탄성 재료 부분의 형태이고, 클램핑 부재들의 착좌 표면들 사이의 간극은, 스프링 힘에 의해 영향을 받지 않은 초기 단계에서, 홀더 조립체에 삽입될 절삭 공구 인서트의 두께보다 더 작다. 이런 식으로 형성된 홀더 조립체의 경우, 클램핑 부재들은 절삭 공구 인서트가 삽입될 수 있도록 멀어지게 굽혀져야 하고, 따라서 절삭 공구 인서트에 대한 클랭핑 힘에 기여할 것이다. 그러한 실시형태의 하나의 이점은, 압축 스프링 부재로부터 요구되는 스프링 힘이 더 작고, 따라서 그 치수를 줄일 수 있다는 것이다.

이하에서, 도면을 참조하여 본 발명의 대표적인 실시형태에 대해 설명한다.

도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 절삭 공구 인서트를 갖는 홀더 조립체의 사시도이다.
도 2 는 도 1 의 홀더 조립체의 측면도이다.
도 3 은 도 1 에 따른 홀더 조립체의 부분 분해 사시도이다.
도 4 는 도 1 ~ 도 3 에 따른 홀더 조립체의 외측 단부를 상방에서 바라본 도면이다.
도 5 는 도 4 의 선 Ⅴ-Ⅴ 를 따라 자른 단면도이다.
도 6 은 해제 부재가 삽입되어 있는 홀더 조립체를 상방에서 바라본 도면이다.
도 7 은 도 6 의 선 Ⅶ-Ⅶ 을 따라 자른 단면도로서, 초기 삽입 위치에 있는 해제 부재를 보여준다.
도 8 은 도 7 에 따른 단면도로서, 해제 위치에 있는 해제 부재 및 제 1 클램핑 부재로부터 약간 멀어지도록 이동된 제 2 클램핑 부재를 보여준다.
도 9 는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 홀더 조립체의 사시도이다.
도 10 은 도 9 에 따른 홀더 조립체의 측면도이다.
도 11 은 도 9 에 따른 홀더 조립체의 분해 사시도이다.
도 12 는 도 13 의 선 ⅩⅡ-ⅩⅡ 를 따라 도 9 ~ 도 11 에 따른 홀더 조립체를 자른 단면도이다.
도 13 은 도 9 ~ 도 12 에 따른 홀더 조립체를 상방에서 바라본 도면이다.
도 14 는 본 발명에 따른 홀더 조립체의 분해 사시도이다.
도 15 는 클램핑 위치에 있는 도 14 의 홀더 조립체의 단면도이다.
도 16 은 도 15 에 따른 단면도로서, 여기서 홀더 조립체는 해제 위치에 있다.

도 1 ~ 도 6 을 참조하여 본 발명의 제 1 실시형태에 대해 설명하는데, 도 1 ~ 도 6 에는 홀더 조립체 (1) 및 절삭 공구 인서트 (2) 를 포함하는 절삭 공구가 도시되어 있다. 본 예에서, 홀더 조립체는, 사각형 단면 형상을 가지며 전방 단부에 제 1 및 제 2 클램핑 부재 (4, 5) 가 형성되어 있는 길고 좁은 샤프트 (3) 의 형상을 갖는다. 상기 클램핑 부재들은 간극 (6) 만큼 이격되고, 간극은 후방에서 원통형 관통 공동 (through cavity; 7) 으로 변형된다. 홀더는 그 전체가 특정 고유 탄성을 갖는 강 또는 다른 재료로부터 제조된다. 간극의 존재 덕분에, 클램핑 부재들은 좁은 재료 부분 (8; 제 1 및 제 2 클램핑 부재들을 서로 연결하는 탄성 힌지 조인트를 형성함) 에서의 탄성 편향에 의해 서로에 대해 선회할 수 있다. 제 1 클램핑 부재 (4) 의 연장부에 이른바 블레이드 텅 (blade tongue; 9) 이 형성되고, 제 2 클램핑 부재 (5) 의 연장부에 클램핑 핑거 (clamping finger; 10) 가 형성된다. 블레이드 텅과 클램핑 핑거는 함께, 절삭 공구 인서트 (2) 가 삽입 및 클램핑될 수 있는 턱 (jaw) 과 같은 착좌부 (11) 를 규정한다. 실제로, 블레이드 텅 및 클램핑 핑거는, 절삭 공구 인서트와 함께, 홀더 조립체의 총 두께의 단지 일부에 달하는 두께를 갖는다. 따라서, 홀더 조립체의 폭은 블레이드 텅 및 클램핑 핑거의 두께보다 5 ~ 20 배 더 클 수 있다.

도시된 홀더 조립체는 지금까지 설명된 한에서 모두 본질적으로 이미 공지되어 있다.

본 발명에 따르면, 홀더 조립체는 클램핑 메커니즘을 포함하고, 클램핑 메커니즘은 견인봉 (12) 및 압축 스프링 부재 (13) 를 포함한다. 견인봉은 헤드 (14) 및 매끄러운 제 1 부분 (15') 과 헤드의 반대편 단부에 수형 나사부를 갖는 제 2 부분 (15") 을 갖는 샤프트 (15) 를 포함하는 나사 또는 볼트의 형태이다. 공동 또는 구멍은, 도 5 에 가장 잘 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 클램핑 부재들의 각각에 형성되고, 이 공동은 서로 정렬되고 중간 간극 (6) 에 대해 횡방향으로 연장된다. 제 1 및 제 2 클램핑 부재들 (4, 5) 을 분리시키는 간극 (6) 은 견인봉 (12) 의 후방쪽으로 거리를 두고서부터, 즉 착좌부 (11) 에 대해 견인봉의 반대측에서 착좌부를 향해 전방 방향으로 연장된다. 전방 방향으로, 간극은 착좌부로 변형되고, 착좌부는 제 1 클램핑 부재 (4) 에 보통 배치되는 인서트를 위한 후방 단부 지지부 (16) 를 포함한다.

견인봉 (12) 은 볼트의 수형 나사부와 제 2 클램핑 부재의 구멍의 암형 나사부 사이의 나사부구비 조인트에 의해 제 2 클램핑 부재 (5) 에 연결된다. 제 1 클램핑 부재의 공동은 2 개의 상이한 단면 치수를 갖도록 형성된다. 더 정확하게는, 견인봉의 샤프트의 단면 치수에 본질적으로 대응하는, 간극 (6) 에 가장 가까운 영역에서의 제 1 단면 치수, 및 압축 스프링 부재 (13) 및 볼트 헤드 (14) 를 또한 수용하는 더 넓은 단면 치수. 좁은 단면 치수를 갖는 공동의 부분과 더 넓은 단면 치수를 갖는 부분 사이의 전이 구획에는, 간극 (6) 으로부터 멀어지는 쪽을 향하는 숄더면 (18) 이 형성된다. 견인봉 (12) 의 제 1 부분 (15') 은 제 1 클램핑 부재 (4) 의 공동 내에서 적어도 제한된 정도로 변위될 수 있고, 볼트 헤드의 내측은 공동 내에서 숄더면 (18) 을 향한 대향면 (19) 을 형성한다. 더 큰 단면 치수를 갖는 공동 구획 내에서, 압축 스프링 부재 (13) 는 볼트의 대향면 (19) 과 공동의 숄더면 (18) 사이에 위치된다. 압축 스프링 부재는, 도시된 실시형태에서, 중앙 관통 개구를 갖는 여러 컵-형상 와셔들 (20) 로 이루어진 컵 스프링이고, 도 5 의 부분 단면도에 도시된 바와 같이, 중앙 관통 개구를 통해 볼트의 샤프트가 연장된다. 이 실시형태에서, 컵-형상 와셔들의 스택의 절반의 오목한 측은 일 방향으로 향해 있고 (turned), 상기 스택의 다른 절반은 타 방향으로 향해 있다.

도 5 에 도시된 바와 같이, 클램핑 부재들의 착좌 표면들 사이에 절삭 공구 인서트 (2) 가 제공된 전술한 바와 같은 홀더 조립체의 경우, 볼트는 볼트 헤드 (14) 의 외측 표면의 맞물림 리세스 (21) 에 맞물리는 적절한 조임 공구에 의해 조여질 수 있고, 따라서 볼트 샤프트의 나사부구비 제 2 부분 (15") 은 제 2 클램핑 부재 (5) 에 나사결합된다. 이러한 작용에 의해, 볼트 헤드 (14) 의 내측 대향면 (19) 은 컵 스프링 (13) 을 향해 조여질 것이고, 컵 스프링은 공동 내에서 숄더면 (18) 을 향해 가압될 것이다. 이로써, 제 1 및 제 2 클램핑 부재 (4, 5) 는 서로를 향해 힘을 받을 것이고, 따라서 절삭 공구 인서트 (2) 는 착좌 표면들 사이에서 클램핑될 것이고, 컵 스프링은 인장될 것이다. 따라서, 절삭 공구 인서트는 볼트의 조절에 의해 바람직한 힘으로 클램핑될 수 있다.

본 발명에 따르면, 도 1, 도 6 및 도 7 에 도시된 해제 부재 (22) 에 의해 홀더 조립체의 해제가 달성될 수 있다. 해제 부재는, 여기서 도시된 3 개의 실시형태 모두에서, 서로 90°를 이루는 2 개의 섕크를 포함하는 토션 로드 (torsion rod) 로서 형성된다. 토션 로드의 더 긴 섕크는 작업자가 손으로 잡기 위한 손잡이의 기능을 갖는 반면, 토션 로드의 더 짧은 섕크는 맞물림 형성부를 갖도록 형성되고 홀더 조립체의 리세스 (17) 에 삽입되도록 되어 있다. 도 1 ~ 도 8 에 따른 실시형태에서, 리세스는, 제 1 및 제 2 클램핑 부재들 사이의 간극 (6) 을 향하는 제 2 클램핑 부재 (5) 의 표면에 위치되고 단면이 부분-원형인 그루브로서 형성된다. 토션 로드의 맞물림 형성부는 그의 둘레의 일부에 걸쳐 단면이 부분-원형이고, 둘레의 나머지 부분은 본질적으로 평평하다. 따라서, 맞물림 형성부는, 도 7 에 도시된 바와 같이, 평평한 부분이 제 1 클램핑 부재 (4) 의 상측 표면을 향한 상태로 리세스에 용이하게 삽입될 수 있다. 이 위치로부터, 토션 로드는 부분-원형 둘레가 제 1 클램핑 부재 (4) 의 상측 표면에 맞닿는 도 8 에 따른 위치까지 회전될 수 있다. 토션 로드의 이 위치에서, 컵 스프링으로부터의 스프링 힘은 극복될 것이고, 제 2 클램핑 부재 (5) 는 제 1 클램핑 부재로부터 들어 올려져 멀어지게 이동될 것이고, 따라서 착좌 표면들 사이의 간극 (6) 은 증가할 것이고 절삭 공구 인서트 (2) 는 제거될 수 있고 새로운 절삭 공구 인서트가 삽입될 수 있다. 새로운 절삭 공구 인서트의 삽입 후에, 해제 부재는 도 7 에 따른 위치로 재설정될 수 있고, 홀더 조립체는 압축 스프링 부재 (13) 로 인해 볼트 (12) 에 의해 설정된 희망 클램핑 힘으로 새로운 절삭 공구 인서트를 자동으로 클램핑할 것이다. 그리고 나서, 해제 부재 (22) 는 리세스 (17) 로부터 바람직하게 제거될 수 있다.

홀더 조립체의 전술한 제 1 실시형태의 클램핑 볼트 (12) 는, 도 5 에 도시된 바와 같은 내부 채널 (23), 및 도 1 ~ 3 에 가장 잘 도시된 것과 같은, 홀더 조립체에 냉각액 튜브를 연결하기 위한 입구 (24) 를 또한 구비한다. 더욱이, 홀더 조립체는 내부 채널 (도시 안 됨) 을 갖도록 형성되고, 내부 채널은 제 1 및 제 2 클램핑 부재의 공동을 블레이드 텅 및 클램핑 핑거의 전방 단부의 배출 구멍 (25) (도 1 및 도 3 에서 볼 수 있음) 과 각각 연결한다. 따라서, 이 실시형태에서, 클램핑 볼트는 클램핑 목적을 위해서뿐만 아니라 단 하나의 연결된 튜브로부터 냉각액을 클램핑 부재들 모두에 분배하기 위해서 사용되고, 따라서 냉각액은 기계가공 동안 상방으로부터 그리고 하방으로부터 절삭 공구 인서트 (2) 를 향해 분무될 수 있다. 이는, 클램핑 볼트에 더하여, 2 개의 클램핑 부재들 사이의 연결부만이 좁은 재료 부분 (8) 이고, 이 좁은 재료 부분에서 액체 채널을 형성하는 것이, 홀더 조립체의 기능을 방해하고 위태롭게 하지 않고서는 행하기 어려우므로, 큰 이점이다. 도시된 실시형태에서, 볼트의 내부 채널 (23) 을 홀더 조립체의 내부 채널 (도시 안 됨) 과 연결하기 위해, 내부 채널 (23) 은 볼트 헤드 (14) 에 출구 (36) 를 구비하고, 출구의 양측에는 헤드와 공동 사이에 시일 (37) 이 배치된다.

이제, 본 발명에 따른 홀더 조립체 (1) 의 제 2 실시형태가 도시된 도 9 ~ 도 13 을 참조한다. 이 실시형태에서, 클램핑 볼트 (12) 는 제 1 및 제 2 클램핑 부재 (4, 5) 전체를 통해 연장되고, 따라서 제 2 클램핑 부재 (5) 의 외측에 볼트 헤드 (14) 가 위치되고, 볼트 샤프트의 반대측 단부에 나사결합되는 너트 (26) 가 제 1 클램핑 부재 (4) 의 반대측으로부터 돌출한다. 따라서, 볼트는 클램핑 부재의 공동 또는 구멍의 암형 나사부에 나사결함됨으로써 어떠한 클램핑 부재에도 부착되지 않는다. 그 대신, 볼트 샤프트 (15) 전체가 공동 내에서 적어도 제한된 정도로 변위될 수 있다. 더욱이, 이 실시형태는 2 개의 개별 컵 스프링 (13', 13") 의 형태의 2 개의 개별 압축 스프링 부재가 제공된다. 하나의 컵 스프링 (13') 은 제 1 클램핑 부재의 얕은 카운터싱크의 저부 (18) 와 너트 (26) 사이에 위치되고, 카운터싱크의 저부는 숄더면으로서 기능하고, 너트의 내측면 (19) 은 카운터면으로서 기능한다. 다른 컵 스프링 (13") 은 제 2 클램핑 부재 (5) 의 외측 표면 (27) 과 볼트 헤드 (14) 의 내측 (28) 사이에 위치되고, 클램핑 부재의 외측 표면은 숄더면 (18) 으로서 기능하고, 볼트 헤드의 내측은 카운터면 (19) 으로서 기능한다. 이 실시형태에서, 클램핑 볼트는 클램핑 부재에 냉각액을 분배하기 위한 어떠한 내측 채널도 구비하지 않는다. 다른 모든 측면에서, 제 2 실시형태는 제 1 실시형태에 대응하고, 그런 이유로 다른 부분 및 특징에 대한 설명은 간략화를 위해 생략한다.

본 발명의 제 3 실시형태가 도 14 ~ 도 16 에 개시되어 있다. 이 실시형태에서, 제 1 및 제 2 클램핑 부재 (4, 5) 는 가요성 조인트를 통해 연결되지 않는다. 그 대신, 제 1 및 제 2 클램핑 부재는 단지 클램핑 볼트 (12) 에 의해서만 함께 유지되는 개별 부분이다. 상기 도면들은 절삭 공구 인서트 (2) 및 심 플레이트 (29) 가 제 1 클램핑 부재 (4) 의 착좌부에 삽입된 홀더 조립체의 최외측 단부를 보여준다. 개별 제 2 클램핑 부재 (5) 는 클램핑 볼트 (12) 에 의해 제 1 클램핑 부재를 향해 클램핑되고, 클램핑 볼트의 볼트 헤드 (14) 는 제 2 클램핑 부재의 카운터싱크 내에 위치되고, 볼트 샤프트 (15) 는 제 2 및 제 1 클램핑 부재를 통해 연장되고, 너트 (26) 가 볼트 샤프트의 단부에 나사결합되고 제 1 클램핑 부재의 하측으로부터 카운터싱크 내에 위치된다. 숄더면으로서 역할하는 카운터싱크의 저부 (18) 와 카운터면으로서 역할하는 너트의 내측 표면 사이에는, 카운터싱크 내에서 볼트 샤프트 (15) 주위에 컵 스프링 (13) 의 형태의 압축 스프링 부재가 위치된다.

클램핑 위치에서, 도 15 에 도시된 바와 같이, 제 2 클램핑 부재 (5) 는 스프링 부재 (13) 에 의해 제 1 클램핑 부재 (4) 를 향해 힘을 받고, 상기 스프링 부재 (13) 는 너트 (26) 의 카운터면 (19) 과 제 1 클램핑 부재의 숄더면 (18) 사이에 작용하여서, 아래쪽 방향으로 볼트를 당기고, 따라서 제 2 클램핑 부재의 돌출 핀 (30) 이 절삭 공구 인서트 (2) 의 리세스 (31) 과 맞물리도록 당겨지고, 제 2 클램핑 부재 (5) 의 후방 단부의 맞물림 형성부 (32) 가 제 1 클램핑 부재 (4) 의 메이팅 (mating) 맞물림 형성부 (33) 내에 위치된다.

도 14 에는, 이미 묘사되고 설명된 토션 로드와 유사한 토션 로드 (22) 의 형태의 해제 부재가 도시되어 있다. 이 실시형태에서, 토션 로드의 짧은 섕크의 맞물림 형성부는 2 개의 부분-원형 부분에 의해 분리된 2 개의 본질적으로 평평한 부분 (34) 을 갖도록 형성된다. 토션 로드의 짧은 섕크는, 맞물림 형성부의 평평한 부분이 수평 배향인 때에, 도 14 에 도시된 것처럼 홀더 조립체의 측면의 구멍 (35) 에 삽입될 수 있다. 구멍 (35) 은 카운터싱크 및 클램핑 볼트 (12) 에 대해 90°를 향하게 되고, 토션 로드가 구멍 (35) 에 삽입되는 때에, 맞물림 형성부의 상측 평평한 부분은 도 15 에 도시된 것처럼 볼트의 단부에 인접하게 위치될 것이다. 토션 로드를 대략 90°회전시킴으로써, 맞물림 형성부의 부분-원형 부분이 도 16 에 도시된 것처럼 볼트의 단부를 향해 회전될 것이고, 따라서 스프링 힘이 극복되고 볼트 (12) 및 제 2 클램핑 부재 (5) 가 들어 올려지고 절삭 공구 인서트 (2) 가 대체 또는 회전될 수 있어서, 다른 절삭날이 절삭 위치에 위치된다. 이 실시형태에 따른 홀더 조립체의 경우, 제 2 클램핑 부재가 맞물릴 수 있는 어떠한 리세스도 구비하지 않은 인서트를 사용하는 것이 또한 가능하다. 클램핑 부재는 예컨대 인서트의 평평한 표면에 또는 인서트의 상부 표면의 돌출부에 작용할 수 있다.

Claims (12)

1. 기계가공 작업을 위한 절삭 공구 인서트 (2) 용 홀더 조립체로서,
   상기 홀더 조립체 (1) 는 제 1 및 제 2 의 이격된 클램핑 부재들 (4, 5) 을 포함하고, 각각의 클램핑 부재는 상기 절삭 공구 인서트가 삽입될 수 있는 중간 간극 (6) 을 규정하며 서로 마주보는 개별 내측 착좌 표면을 갖고,
   상기 클램핑 부재들은, 상기 착좌 표면들 사이에 상기 절삭 공구 인서트를 클램핑하고 확고하게 유지하기 위해 클램핑 메커니즘에 의해 적어도 제한된 정도로 서로를 향해 이동가능하고, 또한 상기 홀더 조립체로부터 상기 절삭 공구 인서트를 해제시키기 위해 상기 클램핑 메커니즘을 해제함으로써 서로로부터 멀어지도록 후속하여 이동가능하고,
   상기 클램핑 메커니즘은 상기 클램핑 부재들의 각각에 형성된 공동에 적어도 부분적으로 수용되는 견인봉 (drawbar; 12) 을 포함하고, 공동들은 서로 정렬되고 상기 중간 간극에 대해 횡방향으로 연장되며,
   적어도 제 1 클램핑 부재 (4) 는 숄더면 (18) 을 갖도록 형성되고, 상기 숄더면은 상기 공동 내에 또는 주위에 위치되고 상기 중간 간극 (6) 으로부터 멀어지는 쪽을 향하고,
   상기 클램핑 메커니즘은, 상기 견인봉 (12) 외에도, 압축 스프링 부재 (13) 를 포함하고,
   상기 견인봉 (12) 은 볼트의 형태이고, 상기 견인봉 (12) 은 헤드 (14) 및 샤프트 (15) 를 포함하고, 상기 샤프트 (15) 는 매끄러운 제 1 부분 (15') 과 상기 헤드 (14) 의 반대편 단부에 수형 나사부를 갖는 제 2 부분 (15") 을 가지고, 적어도 상기 샤프트 (15) 의 상기 제 1 부분 (15') 은 상기 제 1 클램핑 부재 (4) 의 공동 내에서 적어도 제한된 정도로 변위될 수 있고, 상기 헤드 (14) 는 상기 숄더면 (18) 을 향하는 대향면 (19) 을 갖도록 형성되고,
   상기 압축 스프링 부재는 상기 헤드 (14) 의 상기 대향면과 상기 숄더면 사이에 위치결정되어서, 상기 압축 스프링 부재는 상기 대향면과 상기 숄더면을 서로 멀어지게 이동시키도록 작용하는 힘으로 상기 대향면과 상기 숄더면에 작용하는 결과, 상기 클램핑 부재들은 상기 절삭 공구 인서트 (2) 의 확고한 클램핑을 위해 서로를 향해 가압되고,
   상기 클램핑 메커니즘의 해제는 상기 클램핑 부재들을 서로를 향해 이동시키도록 작용하는 스프링 힘을 극복할 수 있는 해제 부재 (22) 에 의해 달성될 수 있고,
   상기 압축 스프링 부재 (13) 는 상기 제 1 클램핑 부재 (4) 의 공동에 수용되고,
   상기 클램핑 부재들 (4, 5) 은 힌지 조인트 (8) 의 주위에서의 회전에 의해 서로에 대해 이동가능하고,
   상기 클램핑 부재들은 단일편 (unitrary piece) 으로 일체로 형성되고,
   상기 힌지 조인트는 탄성적으로 편향될 수 있는 탄성 재료 부분의 형태이고,
   상기 압축 스프링 부재 (13) 는 상기 견인봉 (12) 에 의해 상기 공동 내에 고정되고,
   상기 견인봉은 헤드 (14) 가 상기 제 1 클램핑 부재 (4) 의 공동 내에 놓이도록 위치결정되고, 상기 견인봉은 상기 압축 스프링 부재를 통해 연장되고 상기 공동을 변위가능하게 통과하고, 상기 2 개의 클램핑 부재들 사이의 상기 간극 (6) 을 통과하고, 상기 제 2 클램핑 부재 (5) 의 나사부구비 보어에 나사결합되는 것을 특징으로 하는 절삭 공구 인서트용 홀더 조립체.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 압축 스프링 부재 (13) 는 수 개의 컵-형상 와셔들 (20) 로 구성된 컵 스프링인 것을 특징으로 하는 절삭 공구 인서트용 홀더 조립체
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 컵-형상 와셔들 (20) 은 연속적인 컵-형상 와셔들의 오목한 측 (concave sides) 이 교대로 일 방향으로 그리고 교대로 타 방향으로 향하는 (turned) 것을 특징으로 하는 절삭 공구 인서트용 홀더 조립체.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 견인봉 (12) 은 냉각액이 하나의 클램핑 부재로부터 다른 클램핑 부재로 유동할 수 있도록 관통 통로 (23) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭 공구 인서트용 홀더 조립체.
5. 제 1 항에 있어서,
   해제 부재 (22) 의 삽입을 위한 리세스 (17) 가 상기 간극 (6) 과 관련하여 형성되는 것을 특징으로 하는 절삭 공구 인서트용 홀더 조립체.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 홀더 조립체 (1) 및 착좌 표면들 사이에 위치된 절삭 공구 인서트 (2) 를 포함하는 절삭 공구.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 클램핑 부재들 (4, 5) 은 단일편으로 일체로 형성되고,
   힌지 조인트는 탄성적으로 편향될 수 있는 탄성 재료 부분의 형태이고,
   상기 클램핑 부재들의 상기 착좌 표면들 사이의 상기 간극 (6) 은, 상기 스프링 힘에 의해 영향을 받지 않은 초기 단계에서, 상기 절삭 공구 인서트 (2) 의 두께보다 더 작아서, 상기 클램핑 부재들은 상기 절삭 공구 인서트가 삽입될 수 있도록 멀어지게 굽혀져야 하며, 그럼으로써 상기 절삭 공구 인서트에 대한 클램핑 힘에 기여하는 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
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