KR102124972B1 - 절삭유 분사 가능한 인서트 홀더 - Google Patents

절삭유 분사 가능한 인서트 홀더 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 인서트 안착부를 구비하는 홀더 본체; 및 절삭유 공급 호스가 접속되는 유입구와 상기 절삭유 공급 호수를 통해 공급받은 상기 절삭유를 상기 인서트 안착부에 안착된 인서트를 향해 토출하는 토출구를 구비하고, 상기 홀더 본체에 결합되는 분사 유닛을 포함하는, 절삭유 분사 가능한 인서트 홀더를 제공한다.

Description

절삭유 분사 가능한 인서트 홀더{INSERT HOLDER ENABLE TO SPRAY COOLANT}
본 발명은 절삭유 분사 가능한 인서트 홀더에 관한 것이다.
일반적으로, 인서트는 선반 등에 장착되어 가공물을 절삭하는 용도로 사용된다. 인서트는 구체적으로 밀링, 드릴링, 리밍, 선삭 등의 가공작업에 사용될 수 있다. 이를 위해 인서트는 강도가 높은 재질로서, 예를 들어 초경합금, 질화규소, 산화알루미늄 등과 같은 경질의 내마모성 재료로 제조된다.
인서트는 인서트 홀더에 장착된 상태에서 가공물의 표면을 일정 각도로 절삭하게 된다. 그 절삭이 진행함에 따라 가공물에서 절삭된 칩이 발생한다. 이때 인서트와 가공물의 표면에는 가공에 따른 마찰열이 발생하게 되는바, 이 마찰열을 냉각시키기 위하여 절삭유가 공급된다.
절삭유는 인서트 홀더와 별도의 분사 장치에서 분사된다. 그 분사 장치는 인서트 홀더의 측방에 위치하며 인서트에 대해 절삭유를 분사한다. 이러한 경우는, 인서트와 가공물의 접촉 부위에 도달되는 절삭유의 분사압이 적정 수준에 미달되어 칩 배출이 원활하지 못하다. 그에 따라, 인서트는 고열로 손상되거나 수명 단축되고, 가공물에 대한 가공성은 낮아진다.
이를 해결하기 위해서, 인서트 홀더의 본체에 절삭유 분사 장치를 설치하기도 한다. 이 방식에 의하면, 인서트와 가공물의 접촉 부위에 도달되는 절삭유의 분사압이 적정하게 유지되어, 해당 부위에 대한 효과적인 냉각이 가능하다. 그러나, 이 방식의 경우에는, 홀더의 본체 내로 절삭유가 유동하는 관로가 형성하고, 그 관로에 절삭유 분사 장치가 연통된다. 그에 의해, 이 방식을 채택하고자 할 때, 기존에 관로가 없는 홀더의 본체는 관로를 가진 새로운 본체로 교체되어야 하는 부담이 있다.
본 발명의 목적은, 기존의 홀더 본체를 교체하지 않으면서도 인서트와 가공물의 접촉 부위에 적정 분사압의 절삭유가 분사될 수 있도록 하는, 절삭유 분사 가능한 인서트 홀더를 제공하는 것이다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 절삭유 분사 가능한 인서트 홀더는, 인서트 안착부를 구비하는 홀더 본체; 및 절삭유 공급 호스가 접속되는 유입구와 상기 절삭유 공급 호수를 통해 공급받은 상기 절삭유를 상기 인서트 안착부에 안착된 인서트를 향해 토출하는 토출구를 구비하고, 상기 홀더 본체에 결합되는 분사 유닛을 포함하고, 상기 분사 유닛은, 상기 유입구와 상기 토출구, 그리고 상기 유입구와 상기 토출구를 연통하는 연통공을 구비하는 메인 블럭; 상기 연통공에 위치하고, 상기 메인 블럭을 상기 홀더 본체에 대해 나사 결합하여 상기 인서트를 상기 홀더 본체에 대해 고정하는 결합 볼트; 및 상기 메인 블록 중 상기 결합 볼트로부터 이격된 위치에서 길이 방향으로 돌출 형성되어, 상기 인서트의 수용 그루브에 삽입 고정됨에 의해 상기 결합 볼트와 함께 상기 인서트가 상기 메인 블록에 대해 상대 이동하지 않게 하는 압착 돌기를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 분사 유닛은, 상기 연통공에 배치되고, 상기 유입구로 유입된 상기 절삭유를 상기 토출구로 안내하는 안내 채널을 구성하는 안내 부재를 더 포함할 수 있다.
삭제
여기서, 상기 안내 부재는, 상기 결합 볼트를 감싸도록 배치되는 실린더부; 및 상기 실린더부의 외주면에 오목 형성되어, 상기 연통공의 내주면과 함께 상기 안내 채널을 형성하는 메인 그루브를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 안내 부재는, 상기 실린더부에서 상기 메인 그루브의 상측 및 하측 중 하나에 형성되는 서브 그루브; 및 상기 서브 그루브에 설치되는 밀폐링을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 안내 부재는, 상기 실린더부와 일체로 형성되고, 상기 연통공의 내주면과 밀착되는 밀폐링을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 안내 부재는, 상기 메인 그루브의 상측 및 하측 중 하나에 위치하도록 상기 실린더부에 오목하게 형성되는 서브 그루브를 더 포함하고, 상기 실린더부는, 상기 밀폐링이 형성되는 외면을 갖고, 상기 서브 그루브에 의해 외팔보 운동하도록 형성되는 지지 돌출부를 포함할 수 있다.
삭제
본 발명의 다른 일 측면에 따른 절삭유 분사 가능한 인서트 홀더는, 인서트 안착부를 구비하는 홀더 본체; 및 상기 홀더 본체에 결합되고, 상기 인서트 안착부를 향해 인서트를 압착하도록 배치되는 분사 유닛을 포함하고, 상기 분사 유닛은, 메인 블럭; 상기 메인 블럭에 형성되고, 절삭유 공급 호스가 접속되는 유입구; 상기 메인 블럭에 형성되고, 상기 절삭유 공급 호수를 통해 공급받은 상기 절삭유를 상기 인서트를 향해 토출하는 토출구; 상기 메인 블럭에 형성되고, 상기 유입구와 상기 토출구를 연통하는 연통공; 상기 연통공에 위치하고, 상기 메인 블럭을 상기 홀더 본체에 대해 나사 결합하여 상기 인서트를 상기 홀더 본체에 대해 고정하는 결합 볼트; 및 상기 메인 블록 중 상기 결합 볼트로부터 이격된 위치에서 길이 방향으로 돌출 형성되어, 상기 인서트의 수용 그루브에 삽입 고정됨에 의해 상기 결합 볼트와 함께 상기 인서트가 상기 메인 블록에 대해 상대 이동하지 않게 하는 압착 돌기를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 분사 유닛은, 상기 결합 볼트를 감싸도록 형성되는 안내 부싱을 더 포함하고, 상기 안내 부싱은, 그의 외면에 상기 유입구와 상기 토출구를 연결하는 안내 채널을 형성하는 메인 그루브를 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 절삭유 분사 가능한 인서트 홀더에 의하면, 인서트 홀더의 홀더 본체에 설치되는 분사 유닛은 그 자체가 유입구와 토출구를 가진다. 그리고, 그 유입구에는 절삭유 공급 호수가 접속된다. 그에 따라, 홀더 본체에 절삭유의 유동을 위한 관로가 구비될 필요가 없다. 그 결과, 분사 유닛의 설치만으로 인서트에 대한 절삭유 근접 분사가 가능하고, 홀더 본체에 대한 교체가 요구되지 않는다.
또한, 분사 유닛은 인서트를 홀더 본체에 압박 고정하는 클램프에 일체화될 수 있다. 그에 의해, 기존에 클램프의 구성을 변경하여, 클램프가 절삭유 분사의 기능까지 수행하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭유 분사 가능한 인서트 홀더(100)에 인서트(I)가 장착된 상태를 보인 사용 상태도이다.
도 2는 도 1의 분사 유닛(150)을 다른 각도에서 보인 사시도이다.
도 3은 도 1의 라인(Ⅲ-Ⅲ)을 따라 취한 분사 유닛(150)에 대한 단면도이다.
도 4는 도 1의 분사 유닛(150)에서 절삭유가 분사되는 흐름을 보인 개념적 평면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 분사 유닛(150')의 단면도이다.
도 6은 도 5의 분사 유닛(150') 중 안내 부재(157')에 대한 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절삭유 분사 가능한 인서트 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 절삭유 분사 가능한 인서트 홀더(100)에 인서트(I)가 장착된 상태를 보인 사용 상태도이다.
본 도면을 참조하면, 인서트 홀더(100)는, 홀더 본체(110)와, 분사 유닛(150)을 포함할 수 있다.
홀더 본체(110)는 절삭 가공 장비에 장착되는 부분으로서, 대체로 길쭉한 형상을 가질 수 있다. 홀더 본체(110) 중 메인부(111)는 균일한 단면을 가진 채로 연장된 형태를 가질 수 있다. 메인부(111)의 일 단부에서는 돌출부(113)가 돌출 형성된다. 메인부(111)와 돌출부(113)가 만나는 영역에는 고정홈(112)이 형성될 수 있다. 나아가, 돌출부(113)에는 인서트(I)가 안착되는 인서트 안착부(115)가 오목하게 형성될 수 있다.
분사 유닛(150)은 홀더 본체(110)에 설치되어, 인서트(I)를 향해 절삭유를 분사하는 구성이다. 구체적으로, 분사 유닛(150)은 메인 블럭(151)을 가진다. 메인 블럭(151)은 결합 볼트(155)에 의해 홀더 본체(110), 구체적으로 돌출부(113)에 결합될 수 있다.
이러한 분사 유닛(150)은 인서트(I)를 홀더 본체(110)에 결합하기 위해 사용되는 클램프로서 기능할 수 있다. 그에 의해, 메인 블럭(151)에서 돌출된 압착 돌기(151a)는 인서트(I)를 가압하도록 배치된다. 메인 블럭(151)에서 돌출된 고정 돌기(151b)는 고정홈(112)에 삽입되어, 메인 블럭(151)이 홀더 본체(110)에 대해 상대적으로 움직이지 않게 한다.
메인 블럭(151)에는 토출구(153)가 형성되는데, 토출구(153)에서 토출된 절삭유는 인서트(I)를 지향하게 된다.
도 2는 도 1의 분사 유닛(150)을 다른 각도에서 보인 사시도이다.
본 도면을 참조하면, 메인 블럭(151)에는 유입구(152)도 형성된다. 유입구(152)는 대체로 토출구(153)의 반대쪽에 위치한다. 이러한 유입구(152)에는 절삭유를 공급하는 절삭유 공급 호스가 접속될 수 있다.
유입구(152)와 토출구(153) 사이에는 연통공(154)이 형성된다. 연통공(154)은 대체로 메인 블럭(151)의 중앙에 위치하여, 유입구(152)와 토출구(153)를 서로 연통시킨다.
결합 볼트(155)는 이러한 연통공(154)에 위치하게 된다. 결합 볼트(155)에 더하여, 연통공(154)에는 안내 부재(157)가 추가로 배치된다. 안내 부재(157)는 유입구(152)로 유입된 절삭유를 토출구(153)로 안내하는 안내 채널을 구성한다. 이러한 안내 부재(157)는 결합 볼트(155)를 감싸는 형태로서 안내 부싱이라고도 칭해진다.
도 3은 도 1의 라인(Ⅲ-Ⅲ)을 따라 취한 분사 유닛(150)에 대한 단면도이다.
본 도면을 참조하면, 안내 부재(157)는 결합 볼트(155)의 생크부를 감싼 채로 연통공(154) 내에 배치된다. 구체적으로, 안내 부재(157)는, 실린더부(158)와, 메인 그루브(159a), 서브 그루브(159b), 및 밀폐링(160)을 포함할 수 있다.
실린더부(158)는 대체로 실린더 형태의 중공체이다. 실린더부(158)는 결합 볼트(155)를 수용하는 중공부를 가진다.
메인 그루브(159a) 및 서브 그루브(159b)는 실린더부(158)의 외주면에 오목 형성된 구성이다. 이들은 실린더부(158)의 원주 방향을 따라 원을 이루도록 형성될 수 있다. 서브 그루브(159b)는 메인 그루브(159a)의 상측 및 하측 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 메인 그루브(159a)는 연통공(154)의 내주면과 함께 절삭유가 유동하는 안내 채널을 구성하게 된다.
밀폐링(160)은 서브 그루브(159b)에 끼워진다. 그에 의해, 메인 그루브(159a)를 통해 유동하는 절삭유가 연통공(154)의 외부로 누설되지 않게 한다.
도 4는 도 1의 분사 유닛(150)에서 절삭유가 분사되는 흐름을 보인 개념적 평면도이다.
본 도면을 참조하면, 유입구(152)는 절삭유 공급 호스를 통해 홀더 본체(110)와 무관하게 절삭유를 공급받는다.
유입구(152)로 공급된 절삭유는 연통공(154)을 거쳐서 토출구(153)로 유동한다. 토출구(153)에서 분사되는 절삭유는 인서트(I, 도 1 참조)를 지향하게 된다.
여기서, 절삭유가 연통공(154)을 지날 때, 절삭유는 상기 안내 채널을 따라 유동하게 된다. 상기 안내 채널은 대체로 원형으로 형성되고, 결합 볼트(155)의 생크부를 감싸도록 형성된다. 그에 의해, 절삭유는 유입구(152)를 따라 직진 유동한 후에, 상기 안내 채널에서 두 갈래로 나뉘어서 각기 반원형 경로를 유동하게 된다. 이러한 절삭유의 두 갈래 유동은 토출구(153)에서 다시 하나로 모여져서, 인서트(I)를 향해 분사된다.
이러한 구성에 의해, 홀더 본체(110)에 절삭유의 유동을 안내하는 관로를 형성할 필요가 없이, 분사 유닛(150)의 구조 변경만으로 인서트(I)에 대한 절삭유 근접 분사가 가능하다.
또한, 결합 볼트(155)의 존재에도 불구하고 절삭유를 유입구(152)에서 토출구(153)로 절달하는 것이 가능하다.
다음으로, 이상과 다른 형태의 분사 유닛에 대해 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 분사 유닛(150')의 단면도이고, 도 6은 도 5의 분사 유닛(150') 중 안내 부재(157')에 대한 단면도이다.
본 도면들을 참조하면, 안내 부재(157')는, 실린더부(158')와, 메인 그루브(159a'), 서브 그루브(159b'), 및 밀폐링(160')을 포함할 수 있다.
실린더부(158')는 결합 볼트(155)를 수용하는 중공체이다. 메인 그루브(159a')는 실린더부(158')의 외주면에 오목하게 형성된다. 이러한 메인 그루브(159a')는 실린더부(158')의 외주면을 따라 연장하는 링 형태로 형성되어, 연통공(154)의 내주면과 함께 절삭유가 유동하는 안내 채널을 구성하게 된다. 서브 그루브(159b')는 메인 그루브(159a')의 상측 및 하측에 형성될 수 있다. 서브 그루브(159b')는, 제작의 편의 등을 위해 메인 그루브(159a')에 연통되게 형성될 수 있다. 이러한 서브 그루브(159b')에 의해, 실린더부(158')의 일 부분인 지지 돌출부(158a')는 외팔보 운동을 하게 형성된다. 밀폐링(160')은 실린더부(158')에, 구체적으로 지지 돌출부(158a')의 외면에 일체로 형성될 수 있다. 또한, 밀폐링(160'), 나아가 지지 돌출부(158a')는 연통공(154)의 내주면에 탄성적으로 변형되면서 밀착될 수 있다. 이를 위해, 밀폐링(160')과 지지 돌출부(158a'), 나아가서는 안내 부재(157') 전체가 탄성 변형 가능한 플라스틱 또는 고무 재질로 제작될 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 앞선 실시예에서와 같이 별도의 밀폐링을 구비하지 않고, 실린더부(158')를 밀폐링이 통합된 단일 부재로로 만들 수 있게 된다.
상기와 같은 절삭유 분사 가능한 인서트 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: 인서트 홀더 110: 홀더 본체
150: 분사 유닛 151: 메인 블럭
155: 결합 볼트 157: 안내 부재(부싱)

Claims (10)

  1. 인서트 안착부를 구비하는 홀더 본체; 및
    절삭유 공급 호스가 접속되는 유입구와 상기 절삭유 공급 호수를 통해 공급받은 상기 절삭유를 상기 인서트 안착부에 안착된 인서트를 향해 토출하는 토출구를 구비하고, 상기 홀더 본체에 결합되는 분사 유닛을 포함하고,
    상기 분사 유닛은,
    상기 유입구와 상기 토출구, 그리고 상기 유입구와 상기 토출구를 연통하는 연통공을 구비하는 메인 블럭;
    상기 연통공에 위치하고, 상기 메인 블럭을 상기 홀더 본체에 대해 나사 결합하여 상기 인서트를 상기 홀더 본체에 대해 고정하는 결합 볼트; 및
    상기 메인 블록 중 상기 결합 볼트로부터 이격된 위치에서 길이 방향으로 돌출 형성되어, 상기 인서트의 수용 그루브에 삽입 고정됨에 의해 상기 결합 볼트와 함께 상기 인서트가 상기 메인 블록에 대해 상대 이동하지 않게 하는 압착 돌기를 포함하는, 절삭유 분사 가능한 인서트 홀더.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 분사 유닛은,
    상기 연통공에 배치되고, 상기 유입구로 유입된 상기 절삭유를 상기 토출구로 안내하는 안내 채널을 구성하는 안내 부재를 더 포함하는, 절삭유 분사 가능한 인서트 홀더.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 안내 부재는,
    상기 결합 볼트를 감싸도록 배치되는 실린더부; 및
    상기 실린더부의 외주면에 오목 형성되어, 상기 연통공의 내주면과 함께 상기 안내 채널을 형성하는 메인 그루브를 포함하는, 절삭유 분사 가능한 인서트 홀더.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 안내 부재는,
    상기 실린더부에서 상기 메인 그루브의 상측 및 하측 중 하나에 형성되는 서브 그루브; 및
    상기 서브 그루브에 설치되는 밀폐링을 더 포함하는, 절삭유 분사 가능한 인서트 홀더.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 안내 부재는,
    상기 실린더부와 일체로 형성되고, 상기 연통공의 내주면과 밀착되는 밀폐링을 더 포함하는, 절삭유 분사 가능한 인서트 홀더.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 안내 부재는,
    상기 메인 그루브의 상측 및 하측 중 하나에 위치하도록 상기 실린더부에 오목하게 형성되는 서브 그루브를 더 포함하고,
    상기 실린더부는,
    상기 밀폐링이 형성되는 외면을 갖고, 상기 서브 그루브에 의해 외팔보 운동하도록 형성되는 지지 돌출부를 포함하는, 절삭유 분사 가능한 인서트 홀더.
  8. 삭제
  9. 인서트 안착부를 구비하는 홀더 본체; 및
    상기 홀더 본체에 결합되고, 상기 인서트 안착부를 향해 인서트를 압착하도록 배치되는 분사 유닛을 포함하고,
    상기 분사 유닛은,
    메인 블럭;
    상기 메인 블럭에 형성되고, 절삭유 공급 호스가 접속되는 유입구;
    상기 메인 블럭에 형성되고, 상기 절삭유 공급 호수를 통해 공급받은 상기 절삭유를 상기 인서트를 향해 토출하는 토출구;
    상기 메인 블럭에 형성되고, 상기 유입구와 상기 토출구를 연통하는 연통공;
    상기 연통공에 위치하고, 상기 메인 블럭을 상기 홀더 본체에 대해 나사 결합하여 상기 인서트를 상기 홀더 본체에 대해 고정하는 결합 볼트; 및
    상기 메인 블록 중 상기 결합 볼트로부터 이격된 위치에서 길이 방향으로 돌출 형성되어, 상기 인서트의 수용 그루브에 삽입 고정됨에 의해 상기 결합 볼트와 함께 상기 인서트가 상기 메인 블록에 대해 상대 이동하지 않게 하는 압착 돌기를 포함하는, 절삭유 분사 가능한 인서트 홀더.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 분사 유닛은,
    상기 결합 볼트를 감싸도록 형성되는 안내 부싱을 더 포함하고,
    상기 안내 부싱은,
    그의 외면에 상기 유입구와 상기 토출구를 연결하는 안내 채널을 형성하는 메인 그루브를 포함하는, 절삭유 분사 가능한 인서트 홀더.
KR1020180103560A 2018-08-31 2018-08-31 절삭유 분사 가능한 인서트 홀더 KR102124972B1 (ko)

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